植物エリシターペプチド（PEPS）とその受容体の進化的相違：知覚の施設間互換性ですが、下流シグナル伝達の互換性

植物エリシターペプチド（PEP）は、パターントリガー免疫の強力な誘導者であり、多様な病原体に対する免疫応答を増幅します。PEPはシロイヌナズナで広範囲に発見および研究されており、最近ではトウモロコシのオーソログもより詳細に特定され、特徴付けられました。推進力とPEPRは、被子植物のほとんどのシーケンスされた種で特定されました。PEP-PEPRシステムの保存と互換性は、2つの遠隔関連の双子葉ファミリー、アブラナ科と太陽科、およびポアセ科の代表的な家族の植物を使用して分析されました。3つの植物科には、トウモロコシ、米、トマト、ジャガイモ、キャノーラなど、重要な作物が含まれています。PEPは、PEPシーケンスの発散のために、植物の原産地ファミリー以外の種によって認識されませんでした。3つの家族固有のPEPモチーフが定義され、そのようなモチーフが無関係なPEPのPEPシーケンスに統合され、その知覚が可能になりました。ATPEPR1およびZMPEPR1Aのコーディングシーケンスを使用したNicotiana Benthamianaの一時的な変換により、それぞれアブセ科またはポアセ科起源のPEPペプチドが認識され、下流シグナル伝達の適切な活性化が行われました。PEPRSの下流のシグナルメシン機械は高度に保存されているのに対し、PEPRのロイシンが豊富な繰り返しドメインはPEPSと共進化し、明確なモチーフとそれに伴い、施設間互換性につながると結論付けられました。

Plant elicitor peptides (Peps) are potent inducers of pattern-triggered immunity and amplify the immune response against diverse pathogens. Peps have been discovered and studied extensively in Arabidopsis and only recently orthologues in maize were also identified and characterized in more detail.Here, the presence of PROPEPs, the Pep precursors, and PEPRs, the Pep receptors, was investigated within the plant kingdom. PROPEPs and PEPRs were identified in most sequenced species of the angiosperms. The conservation and compatibility of the Pep-PEPR-system was analysed by using plants of two distantly related dicot families, Brassicaceae and Solanaceae, and a representative family of monocot plants, the Poaceae. All three plant families contain important crop plants, including maize, rice, tomato, potato, and canola. Peps were not recognized by species outside of their plant family of origin, apparently because of a divergence of the Pep sequences. Three family-specific Pep motifs were defined and the integration of such a motif into the Pep sequence of an unrelated Pep enabled its perception. Transient transformation of Nicotiana benthamiana with the coding sequences of the AtPEPR1 and ZmPEPR1a led to the recognition of Pep peptides of Brassicaceae or Poaceae origin, respectively, and to the proper activation of downstream signalling. It was concluded that signalling machinery downstream of the PEPRs is highly conserved whereas the leucine-rich repeat domains of the PEPRs co-evolved with the Peps, leading to distinct motifs and, with it, interfamily incompatibility.