2024年2月16日，北卡罗来纳大学Jeffery L. Dangl团队在Science上发表了一篇题为Paired plant immune CHS3-CSA1 receptor alleles form distinct hetero-oligomeric complexes的文章。该研究通过使用BN-PAGE and corresponding SDS-PAGE，co-IP等技术，从蛋白质层面揭示了CHS3-CSA1等位基因免疫激活的分子机制，对植物免疫机制有了更深层次的见解。
NLRs是植物中变化最大的基因家族。最近的研究表明，NLR对CHS3/CSA1的等位基因形成三个支系。第一支系的传感蛋白CHS3含有一个与调控域同源的整合域（ID），而第二和第三支系则缺乏这个整合域。CHS3是传感器，CSA1是执行器。CHS3-CSA1 TNL等位基因在这三个分支中演化出两种不同类型的配对和两种可分离的激活调控模式。研究人员在一个模型中部署了两个功能不同的CHS3-CSA1等位基因对，以研究该配对TNL家族的不同低聚需求和特定激活机制。
在本次研究中发现，来自分支2或分支3的传感器CHS3和执行器CSA1仅与它们的基因编码伴侣结合形成相同大小的低聚物。在没有伴侣的情况下，CHS3或CSA1的自结合较弱，但当CHS3和CSA1共表达时，它们的异源复合物很容易被检测到。来自分支2或分支3的CHS3和CSA1低聚并形成杂低聚物，但不形成分离的同源低聚物。CHS3和CSA1 TIR结构域的AE界面和BB环的突变表明，CHS3和CSA的TIR结构区中的AE界面介导异源二聚体形成的必需的头对头相互作用，并且TIR结构中的BB环介导异基二聚体的必需的头尾相互作用和二聚化，最终形成异源四聚体。来自两个分支的CHS3-CSA1对的突变分析也定义了功能和寡聚化的分支特异性TIR结构域要求，表明来自不同分支的TNL CHS3-CSAl对形成不同的异源寡聚复合物。先前定义的负调控因子BAK1或BIRs与CHS3-CSA1对共表达抑制寡聚化，但不抑制异二聚体的形成。这些结果表明，成对NLR以异源二聚体的形式存在，但形成不同的异源寡聚复合物来发挥作用，并且通过负调节因子抑制寡聚化可以维持成对NLR的非活性状态。
在该研究中，作者提出了TNL配对CHS3-CSA1等位基因免疫激活的分步机制。在静息状态下，来自进化枝2或3的大部分CHS3和CSA1形成异源二聚体，由于BAK1和BIR蛋白的负调控而不能进一步寡聚。当病原体、宿主损伤相关模式或其他机制调节BAK1和/或BIRs时，抑制被缓解，CHS3-CSA1对的异二聚体进一步二聚，并可能形成独特的“异二聚体的二聚体”低聚物。CHS3和CSA1 TIR结构域的相互作用导致两个CSA1烟酰胺腺嘌呤二核苷酸水解酶(NADase)活性位点的打开，从而启动免疫应答和细胞死亡。该研究的工作揭示了不同CHS3-CSA1等位基因的不同寡聚化需求，并表明即使在密切相关的成对NLR等位基因之间也可能存在结构异质性。
