Гриб Piriformospora indica колонизирует корни различных растений. Это могут быть орхидеи, табак, ячмень или даже мох. Он проникает в корни, но не повреждает растения. Наоборот, он может даже способствовать росту своих растений-партнеров. Такие и другие взаимодействия между грибком и его партнерами уже известны научному сообществу.
Исследовательские группы из Кёльна и Вюрцбурга теперь сообщают о новом аспекте взаимоотношений грибов и растений в Nature Communications: исследователи идентифицировали белок, с помощью которого грибок подавляет иммунную защиту населенных растений. Таким образом, он гарантирует, что на него не нападут, как на болезнетворные грибки, и что отношения могут быть успешными в долгосрочной перспективе.
Белок «Fungal Glucan Binding 1» (FGB1) заставляет растение, среди прочего, не производить «окислительного взрыва». Обычно при этом образуются агрессивные радикалы кислорода, которые уничтожают потенциальные патогены и активируют иммунную систему растения.
Белок делает растение слепым к грибковым структурам
Как белок подавляет иммунный ответ растения? «Он очень аффинно и очень специфично связывается с молекулами сахара, которые находятся в клеточной стенке грибов и которые обычно распознаются растением как «чужие», - объясняет профессор молекулярной биологии Алга Зуккаро из Кельнского университета. FGB1 действует как камуфляж и скрывает чужеродные молекулы сахара от иммунной системы.
По словам Юргена Зайбеля, профессора органической химии в Университете Юлиуса-Максимилиана (JMU) в Вюрцбурге, соответствующими молекулами сахара являются бета-1, 3/1, 6-глюканы. То, что грибковые глюканы положительно влияют на иммунную систему человека, известно давно. Менее известно, что они также могут стимулировать иммунную систему растений.
Тот факт, что иммунная защита подавляется FGB1 в случае Piriformospora indica, Zuccaro и Seibel теперь могут продемонстрировать, объединив ноу-хау своих рабочих групп. Кёльнский молекулярный биолог является экспертом по колонизирующим корни грибам и иммунной системе растений, а химик из Вюрцбурга - специалистом по молекулам сахара и их функциям в клетках и организмах.
Перспективы медицинской диагностики
Новые данные могут быть полезны в медицине и растениеводстве. Учитывая, что недавно открытый белок FGB1 обладает таким высоким сродством и специфичностью к бета-1,6-глюканам клеточных стенок грибов, он, возможно, подходит для диагностики инфекций человека. Кроме того, новые знания могут способствовать выращиванию растений с повышенной устойчивостью к болезням в долгосрочной перспективе.
Следующим шагом является изучение того, как растения распознают бета-1, 3/1, 6-глюканы и как именно FGB1 их подавляет.