植物和动物通过启动先天免疫反应来应对病原体攻击，这需要细胞内核苷酸结合富含亮氨酸重复（NLR）蛋白。这些免疫受体通过感知毒力效应蛋白来检测病原体感染。植物 NLR蛋白是主要的细胞内免疫受体。经典的“诱饵模型”认为，病原体效应物通常会靶向宿主关键蛋白（称为“靶标”）以抑制免疫；而植物 NLR 进化出模拟这些靶标的结构，从而“诱骗”效应物与之结合，进而激活免疫反应。然而，植物 NLR如何进化出新的识别特异性仍知之甚少。

在一项新的研究中，Gómez De La Cruz 等人发现，一种名为 MLA3 的大麦受体已经进化到“伪装”成宿主蛋白——该宿主蛋白恰好是一种稻瘟病菌效应物的攻击目标，即MLA3通过充当效应物毒力靶标的分子模拟物而进化出识别病原体效应物的能力，从而触发免疫反应。他们利用 X 射线晶体学或冷冻电镜解析了 MLA3 与效应物的复合物结构，发现 MLA3 的某一结构域与效应物的天然宿主靶蛋白在三维结构上高度相似，尤其是结合界面的氨基酸残基保守。因此，效应物“上当”结合 MLA3 后，激活免疫信号。

利用这一见解，作者们通过将该模拟物的结合界面引入小麦秆锈病抗性蛋白 SR50，他们通过生物工程改造出一个具有双重识别活性的嵌合受体，该受体在大麦转基因株系中赋予了对两种主要谷类病原体的抗性。这些结果表明，免疫受体的分子模拟机制可用于工程化改造多种病害抗性。

综上所述，这项研究，通过结构生物学和蛋白质工程，首次揭示了植物 NLR 免疫受体 MLA3 通过分子模拟效应物靶标而获得新识别能力的进化机制。更重要的是，他们利用这一原理成功设计了一个嵌合受体 SR50_mimic，能够同时识别小麦秆锈菌和稻瘟菌效应物，并在大麦中赋予双抗性。这一工作不仅深化了我们对植物-病原体军备竞赛的理解，也为培育广谱抗病作物提供了一种可推广的、理性设计的新范式。未来，通过整合结构生物学、基因编辑和合成生物学，我们将有能力“按需定制”抗病受体，从根本上改变植物病害防控的策略。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Diana Gómez De La Cruz et al, Molecular mimicry of a pathogen virulence target by a plant immune receptor, Science (2026). DOI: 10.1126/science.aef9946.