2024年1月10日,索尔克生物学研究所等机构的研究人员在Nature上发表了题为Spatial IMA1 regulation restricts root iron acquisition on MAMP perception的文章。
铁在宿主-微生物相互作用中至关重要。在感染期间限制宿主对有效铁的限制是一种重要的防御策略,称为营养免疫。然而,这给面向外部的吸收组织(如肠道上皮或植物根表皮)带来了一个难题,这些组织会产生有利于铁生物利用度的环境。例如,植物根系主要从土壤中获取铁,当缺铁时,通过包括根际酸化和铁螯合剂分泌在内的机制增加铁的可用性。然而,铁生物利用度的提高也有利于威胁植物健康的细菌的生长。
该研究报告说,微生物相关的分子模式,如鞭毛蛋白,通过拟南芥中全身缺铁信号肽Iron Man 1(IMA1)的局部降解导致根铁获取的抑制。当细菌进入根组织时,也会引起这种反应,但当它们停留在外根表面时则不会引起。IMA1本身在调节根和芽的免疫力方面发挥作用,影响根系定植水平和对细菌叶面病原体的抵抗力。该研究结果揭示了营养免疫的适应性分子机制,该机制影响铁的生物利用度和摄取以及免疫反应。