植物は、細胞の表面にある受容体タンパク質を使用して、病原体からの危険信号を認識します。 紙 Li、Wang、Mou によって最近出版された 植物生理学 植物が同様の方法で損傷した細胞からの信号を感知することを発見した最近の研究について説明します。 病原体は病原体関連分子パターン (PAMP) から認識されるため、同様の化学物質である損傷関連分子パターン (DAMP) によって損傷も検出されます。
「近年、植物の免疫応答における DAMP の重要な役割を裏付ける説得力のある大規模な証拠が蓄積されています」と Li と同僚は論文に書いています。 「それにもかかわらず、植物の DAMP の正体は明確に定義されていないままです。」
植物学者は、一次および二次 DAMP と呼ばれる、大きく XNUMX 種類の DAMP があると主張しています。 一次 DAMP は、細胞構造が壊れたときに生成される種類の分子です。 植物は、壊れた細胞の破片を認識する能力を進化させてきました。 二次 DAMP は、植物内の他の細胞への警告として、損傷した細胞によって活発に作成されます。
著者が議論している問題の XNUMX つは、一部の DAMP が死にかけていない細胞によって放出されるように見えることです。 このリリースは、PAMP と DAMP が解釈される危険モデルに反するものになりますが、状況はいくつかの理由で複雑になる可能性があると彼らは言います。
「まず、一部の DAMP は植物で二重の機能を果たしている可能性があります。 例えば、 動物のように、植物のeATPは、創傷反応におけるDAMPとして機能するだけでなく、 成長 コントロール「構成的eATPと能動的に放出されるATPは細胞生存に非常に重要である可能性がある」と著者らは書いている。 (NAIST) と 成長 変更. 第二に、積極的に放出される DAMP の量は、免疫活性化に十分ではない可能性があります。 たとえば、寒冷ストレス (4°C で 7 日間) に応答して、生後 8 日目のシロイヌナズナの実生の細胞外根培地中の eATP 濃度は ~XNUMX nM であるのに対し、 物理的な 負傷 〜40μMです。 寒冷ストレス下の eATP 濃度は、eATP 受容体 DORN1 (Kd、約 46 nM) を活性化するには低すぎる可能性があります。 創傷反応. これらの結果は、DAMPs が濃度依存的に免疫応答を誘導する可能性があること、または DAMPs が免疫応答を活性化しない閾値がある可能性があることを示唆しています。 第三に、植物には特殊な免疫細胞と適応免疫がないため、細胞自律免疫が機能する可能性があります 動物よりも植物においてより重要な役割. したがって、植物は、細胞自律免疫を活性化するために大量の DAMP を積極的に放出するメカニズムを進化させた可能性があります。 明らかに、植物の免疫活性化のために細胞死がなくても十分な DAMP が放出されるかどうかを判断するには、さらなる調査が必要です。」
植物が損傷をどのように認識するかを理解することの見返りは、より健全な生態系になる可能性があります。 「植物の DAMP と植物の免疫系をより深く理解することは、病原体や草食動物に対する耐性を高めた作物品種を育種するための新しい戦略を設計するのに大きく役立つと期待されています」と Li と同僚は結論付けています。 つまり、生物学は分子的なものですが、重要性は惑星的なものです。
