近日，我校生命科学与技术学院结构生物学团队在水稻免疫与共生信号调控领域取得新进展。相关成果以“Structural basis of OsCERK1-mediated signal activation and transduction in rice immunity and symbiosis”为题，发表在《植物通讯》（Plant Communications）上。我校生命科学与技术学院2022级博士研究生苏子惠为论文第一作者，生命科学与技术学院教授明振华为通讯作者，广西大学为论文第一完成单位及通讯单位。

水稻作为重要的粮食作物，在生长过程中面临着既要抵抗病原菌侵染，又要与有益菌根真菌建立共生关系的复杂挑战。几丁质激发子受体激酶1（OsCERK1）是调控这一平衡的关键蛋白，但其如何识别不同信号并激活特定通路的分子机制尚不明确，成为植物免疫与共生研究领域的重要科学问题。

针对这一问题，该研究团队综合运用结构生物学、生物化学和功能遗传学方法，系统解析了OsCERK1蛋白胞内激酶结构域在9种不同状态下的三维结构。研究发现，该激酶呈现出一种独特的“中间态”构象，这种特殊构象能够在缺乏外源刺激的情况下防止信号通路的非特异性激活，从而保证了信号传递的精确性。

图1 OsCERK1胞内激酶结构域的“中间态”构象

基于多维度的实验证据，研究团队首次提出了OsCERK1信号转导的“双重调控模型”：该蛋白首先通过分子间自磷酸化增强其催化能力，随后与特异性底物蛋白结合能够实现完全激活。这一精密调控机制从结构层面揭示了植物如何利用同一受体蛋白准确区分“敌友”信号，不仅为理解植物免疫与共生的协同调控构建了新的理论框架，也为未来通过理性分子设计改良作物抗病性和共生效率提供了新思路。

图2 OsCERK1信号转导的双重调控模型

据悉，这是该团队继2024年在《植物通讯》上连续发表两项相关成果后，在植物免疫信号传导研究领域取得的又一进展。本研究得到了国家自然科学基金、广西八桂青年拔尖人才培养项目、广西杰出青年科学基金等项目的支持。