広域病害抵抗性をもたらすペプチド受容体モジュールを同定(Scientists Identify Peptide-Receptor Module that Confers Broad-Spectrum Disease Resistance)

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2025-08-21 中国科学院(CAS)

中国科学院遺伝発生生物学研究所と涳州湾国家研究所の研究チームは、大豆における広範な病害耐性を担う「ペプチド–受容体モジュール」を発見しました。研究では63の候補ペアを同定し、その中で GmPEP914GmPEP890 が強力な免疫応答を誘導することを突き止めました。これらは受容体 GmP98R1/2 と結合し、病原体感染を抑制します。AI構造解析と生化学実験により、ナノモルレベルでの直接結合が確認されました。さらに、このPEP914–P98Rモジュールはマメ科やウリ科植物にも保存されており、進化的に広く機能している可能性があります。本成果は Nature Plants に掲載され、農薬依存を減らし、環境負荷や耐性菌問題に対応する「バイオ農薬」開発の基盤となると期待されています。

<関連情報>

大規模ペアリング解析により病害抵抗性を付与する大豆植物サイトカイン-受容体モジュールを同定 Large-scale pairing identifies a soybean phytocytokine-receptor module conferring disease resistance

Liping Yu,Yiwen Gao,Qiujiao Yang,Jing Liu,Tengfei Liu,Weiping Mo,Hangqin Liu,Zhixi Tian & Lei Li
Nature Plants  Published:19 August 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41477-025-02086-7

広域病害抵抗性をもたらすペプチド受容体モジュールを同定(Scientists Identify Peptide-Receptor Module that Confers Broad-Spectrum Disease Resistance)

Abstract

Plant peptide hormones play essential roles in various physiological processes, including activating defence responses to biotic stress. Membrane-localized pattern recognition receptors (PRRs) typically detect peptide hormones to initiate signalling pathways. Through comprehensive peptide–receptor matching, we identified 63 peptide–receptor pairs in soybeans. Among these, the immunomodulatory phytocytokines GmPEP914 and GmPEP890 trigger robust immune responses that suppress a broad spectrum of pathogen infections, mediated by their identified receptors GmPEP914 and GmPEP890 RECEPTOR1 (GmP98R1) and GmP98R2. Biochemical assays combined with AI-based structural modelling demonstrated that both peptides directly bind GmP98Rs with nanomolar affinity, driven primarily by interactions between the receptors and the C-terminal residue of the peptides. The PEP914-P98R module is conserved across Fabales and Cucurbitales, underscoring its evolutionary importance. Collectively, our study establishes a scalable pipeline for systematic peptide–receptor discovery and elucidates the pivotal role of the PEP914-P98R module in soybean disease resistance.

細胞遺伝子工学
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