【文献分享】动植物间的NLR比较

写在前面
分享一篇2021年三月发表在Annal review of plant biology上的一篇综述。“A Comparative Overview of the
Intracellular Guardians of Plants and Animals: NLRs in Innate Immunity and Beyond”，通讯作者是塞恩斯伯里试验室的ding pingtao 教授。
摘要：
NLR(Nucleotide-binding domain leucine-rich repeat receptors)在植物和动物的先天免疫系统中发挥重要作用。最近在NLR生物化学和生物物理学方面的突破已经彻底改变了我们对NLR蛋白在植物免疫中的作用的理解。本文综述了近年来有关植物NLR生物学的最新研究成果，并与动物NLR进行了比较。我们讨论了NLR在植物和动物中识别其配体的不同机制。植物NLR抗病小体与动物炎症小体的组装方式相似，这一发现强化了植物和动物NLR复合体形成之间的惊人相似性。此外，我们还讨论了植物NLR介导免疫反应的机制，并将其与动物中发现的类似机制进行比较。最后，我们总结了植物和动物NLR形成的复杂遗传结构以及检测到病原体之后，NLR发挥的作用。
目录：

1.介绍
2.NLR有什么特点
2.1 NLR是由保守的三部分组成的模块蛋白
2.2 通过N端的结构域将NLR进行分类
2.3 动植物NLR的异同
3.NLR怎样识别效应子
3.1 直接识别
3.2 间接识别，作为保卫者或诱饵
3.3 通过NLR的整合结构域识别
4.NLR怎样被激活
4.1 ADP/ATP交换
4.2 寡聚化
5.激活后的NLR会发生什么
5.1 诱导NLR的接近
5.2 膜穿孔
5.3 NAD酶活性
6.NLR以单个蛋白、配对或关系网络发挥作用
6.1 NLR作为功能性的单个蛋白
6.2 NLR成对发挥作用
6.3 NLR以关系网络发挥作用
7.除了检测病原菌外，NLR在其他方面的作用
7.1 NLR和NLR类蛋白在监视细胞完整性发挥的作用
7.2 NLR在哺乳动物繁殖中的作用
7.3 NLR在植物杂交坏死中的作用
7.4 NLR类蛋白涉及非己的识别
8.总结和观点

1.介绍

  在感知到配体后,PRRs(模式识别受体)会激活免疫反应，来抑制非适应性病原体的增殖。这些免疫响应包括ROS(活性氧)的快速产生，产生氧化迸发；MAPK cascade的起始。病原体利用多种机制促进其侵染，其中最重要的是效应蛋白的分泌，干扰宿主PRR蛋白的功能和其他免疫相关过程。为了阻碍效应蛋白引起的干扰并阻止病原菌的进一步侵染，植物进化出NLR类蛋白来识别病原菌的效应子并且起始更强有力的反应。NLR介导的免疫反应显示出与PRR介导的免疫反应既不同又相似的分子特征，它们通常伴随着一种称为超敏反应的细胞死亡现象。
  动物的先天免疫系统同样利用NLR作为细胞内的免疫受体。与植物NLR不同，动物NLR可以既能检测PAMPs，又能检测病原体分泌的效应蛋白。一些动物的NLR在生物化学和生物物理方面得到了阐明，一旦感知到它们的配体，它们中的一些会形成多聚复合体，这被称为炎症小体。

2.NLR有什么特点

2.1 NLR是由保守的三部分组成的模块蛋白

  动植物的NLR结构具有极高的相似性，有三个核心的结构域：N端结构域，中间的NBD结构域和LRR结构域。植物NB-ARC结构域可进一步划分为NB、ARC1和ARC2三个保守子结构域。NB子结构域包含保守的P-loop motif(Walker A)，用于结合核苷酸，Walker B motif 用于协调Mg2+和水解ATP。ARC2子结构域包含甲硫氨酸-组氨酸-天冬氨酸(MHD)motif，ARC2子结构域也能结合核苷酸。尽管动植物NLR中的NBD表现出惊人的相似性，但植物NB-ARC缺乏一个ARC3，而是有一个短的linker将它们连接到LRR。
  LRR结构域通常作为一个自抑制单元，调节植物和动物NLR的活性。例如,当RPS5和RPP1A(植物中的NLR)的LRR结构域被删除后，就会变得组成型激活。与之相类似，动物中，当NLRC4的LRR不活跃时，其寡聚化界面会被阻断，而缺失LRR的核苷酸结合寡聚化域含蛋白2 (NOD2)突变体则具有自激活活性。此外，在感知病原菌的过程中，LRR结构域还可与配体直接结合;例如，RPP1的LRR对于免疫沉淀其效应子ATR1是必要和充分的。最近的cryo-EM显示，XopQ 1(Roq1,烟草中的一类TNL) LRR结构域直接与其效应子XopQ互作；拟南芥中RPP1的LRR结构域直接与其效应子ATR1互作。这些结果发现，LRR可能在配体的识别和活性调节上发挥重要作用。

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2.2 通过N端的结构域将NLR进行分类

  植物中的NLR依据其N端结构域不同可以分成三类：TIR，CC，RPW8。在某些情况下，只表达N端结构域可以引起组成型的免疫激活，如超敏反应细胞死亡。这些截短的结构域通常是同源寡聚体或异源寡聚体，并且破坏寡聚化的突变能够抑制细胞死亡。例如，MLA10(一种CNL)的激活需要CC结构域的寡聚化，这些观察表明，下游信号传导依赖于正确的寡聚化，其他结构域在抑制全长蛋白的自激活中发挥作用。
  相似的是，TIR结构域存在于哺乳动物toll样受体(TLRs)、白细胞介素-1受体及其下游成分中，如MyD88。TNLs通过同型的TIR来与MyD88互作，揭示了一种机制，即植物的NLRs也可以发出信号。深入的认识是哺乳动物中TIR类蛋白SARM1本质上具有NADase活性。
  植物NLR的CC结构域可以进一步划分为两个分支:缺乏保守的EDVID氨基酸序列的为分支I和存在保守的EDVID氨基酸序列的为分支II。RPW8类的N端结构域在helper NLR ADR1(Activated disease resistance 1)和NRG1(N requirement gene 1)中存在。有些拥有其他N端结构域的NLRs不能被划分到上述类型。例如，BEAF(Boundary element-associated factor)和BED-NLRs{DNA replication-related element (DRE)-binding factor(DREF)-NLRs}被发现对不同的病原菌有抗性，包括黄单胞菌和条锈病，在白杨和几个单子叶植物中。另一个例子是在小麦中发现的NLR Tsn1(Tan spot necrosis 1)，它含有N端丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(S/TPK)结构域，并对几种小麦真菌病原体展示出感病性，包括黑穗病菌(Stagonospora nodorum)和Pyrenophora tritici-repentis。然而，BED和S/TPK信号转导途径目前还不清楚。
动物的NLR可以分为四类：NLRA，包含天冬氨酸激活和招募结构域(CARD)和酸性反式激活结构域(ATD)或CIITA;NLRB,包含三个N端串联重复杆状病毒凋亡抑制剂结构域(BIR)；NLRC，包含N端CARD；NLRP，包含脓素结构域(PYD)。功能阐释的最明显的是CARD和PYD，它们都可以建立多层互作来招募下游信号分子。

2.3 动植物NLR的异同

  在植物界，NLR基因可以在绿藻中发现，这表明植物在发展到陆生之前已经在先天免疫系统中使用了NLR。在动物界，NLR基因在基础后生动物中发现，如刺胞动物门和海绵动物门，表明动物的NLR可能起源于共同祖先后生动物。虽然NLR基因可能在一些后生动物谱系中丢失，如果蝇或新杆线虫，但NLR基因的数量在其他鱼类中也大量扩增，比如海绵(昆士兰两栖类)和斑马鱼(斑马鱼)。
  最近的研究发现，动植物的NLR基因可能起源于共同的祖先，NBD结构域非常保守，似乎来源于原核。

3.NLR怎样识别效应子

3.1 直接识别

  直接互作是NLR感知效应子最简单的方式。典型的例子是亚麻的TNLs，L5，L6，L7感知效应子AvrL567。通过直接相互作用的识别可能推动了AvrL567位点上的多样化选择，导致12个变异的产生，其中5个具有阻碍结合和阻碍识别的氨基酸多态性。水稻中的等位NLR，Pik，直接结合多个稻瘟病中的效应子，AvrPiks。Pikm能够识别三个AvrPik效应子；而Pikp只能识别一个。植物的NLR通过直接相互作用检测其同源效应子的存在，如拟南芥的TNL RPP1结合到卵菌效应子ATR1；水稻的CNL Pi-ta结合其同源稻瘟病效应子AVR-Pita。最近的cryo-EM也揭示Roq1-XopQ和RPP1-ATR1的直接结合。
  在小鼠中，NAIP对PAMP的识别具有特异性，能够通过炎症小体直接结合PAMPs，NAIP1和NAIP2分别结合顶针和内棒成分，NAIP5和NAIP6结合鞭毛蛋白，一个细菌鞭毛的亚基。人类只有一个NAIP蛋白，人的NAIP能够识别细菌三型分泌系统的顶针(needle)蛋白，也能识别鞭毛蛋白和三型分泌系统的棒(rod)蛋白。

3.2 间接识别，作为保卫者或诱饵

  guard假设：guard NLR监视效应子或守卫者靶向分子的完整性，并在感知守卫者功能的扰动时激活免疫反应。在拟南芥中，RIN4(RPM1-interacting protein 4)是一个guardee，能够直接与guard NLR RPS2和RPM1互作。细菌中多个效应子靶向RIN4，如丁香假单胞菌的三型分泌系统分泌的AvrRpt2，AvrRpt2能够切割RIN4，从而激活依赖RPS2产生的免疫反应。此外，AvrRpm1能够诱导RIN4的ADP核糖基化，这也就导致了RIN4被宿主激酶磷酸化，从而激活RPM1激发的免疫反应。另一个guard NLR的例子是RPS5，其能够监视蛋白激酶PBS1，效应子AvrPphB切割PBS1会引起RPS5激活的免疫反应。

  decoy假设:由guard假设衍生出来，描述了当guardee蛋白被效应器作为目标，并被NLR保护时，除了作为效应子识别的诱饵外，guardee蛋白在免疫中没有可识别的生理作用。经典的decoy例子是假激酶ZED1(HopZ1 ETI deficient 1),ZED1对于CNL ZAR1(HopZ-activated resistance 1)的激活时必须的。ZAR1间接识别多个效应子，包括Xanthomonas campestris pv. campestris的AvrAC，丁香假单胞菌的效应子HopZ1a。AvrAC通过尿嘧啶化靶向的RLCKs来传递毒性，HopZ1a通过乙酰化靶向的RLCKs来传递毒性。AvrAC尿嘧啶化RLCK PBL2(因此变成PBL2^UMP )。 然后PBL2^UMP 与RLCK RKS1互作，与ZAR1组成预先形成的复合体。ZAR1-RKS1-PBL2^UMP组装成环状的五聚体，称为抗病小体，由五个ZAR1-RKS1-PBL2^UMP 蛋白原体组成。HopZ1a乙酰化假激酶ZED1，在ZAR1的预先复合体中，在植物中触发一个被认为相当于ZAR1-RKS1-PBL2^UMP抗病小体的高阶复合物的组装。被HopZ1a靶向的其他RLCK，被ZAR1-ZED1复合物所识别，在复合体中，ZED1展示出适配器的功能来模拟RKS1。PBL2的尿嘧啶化并不能增强Avr-AC介导的毒性，并且ZED1没有激酶活性，因此这些宿主蛋白被认为是诱饵，而不是guardee。

3.3 通过NLR的整合结构域识别

  一些NLR包含非经典的结构域，成为整合结构域(integrated domains,ID)，IDs能够帮助识别相应的病原菌效应子。
NLR-IDs识别相应效应子的机制近期得到了阐明。一个研究的很好的NLR-IDs的例子是RRS1，其包含C端的WRKY结构域作为ID。WRKY结构域结合DNA并且一些包含WRKY结构域的转录因子也被发现调节免疫反应。青枯菌的效应子PopP2是一个乙酰转移酶，能够结合并乙酰化WRKY转录因子，通过破坏转录因子结合DNA的能力来促进毒性。含有RRS1植物的遭受侵染时，RRS1的WRKY结构域被PopP2乙酰化，WRKY的乙酰化与它配对的NLR RPS4足够去激活免疫反应。RRS1也能识别其他效应子，如AvrRps4，AvrRps4也能结合RRS1的WRKY结构域。另一个阐明的比较好的例子是，水稻中的RGA5和Pik-1，其包含整合的HMA(heavy metal-associated)结构域。

4.NLR怎样被激活

4.1 ADP/ATP交换

  动植物的NLRs的NBD结构域能够结合ATP和ADP，核苷酸的交换与NLR是否激活有关。一些研究说明，结合ADP的NLR是失活状态，结合ATP的NLR是激活状态。植物NLRs中MHD motif突变，或NLRC4中与ADP相互作用的等效组氨酸(H)残基的突变，导致结合ATP的组成型激活的NLR。虽然许多NLR需要完整的P loop来结合核苷酸和转导免疫反应，但一些helper NLR(对于sensor NLR的下游信号传递所必需的)不需要功能性P loop来执行它们的信号传递作用。例如，拟南芥 helper NLRs AtADR1-L2、AtNRG1.1和AtNRG1.2的P loop突变并没有破坏它们在免疫信号转导中的能力。在NLR对中，sensor NLR和它们的执行伙伴NLRs可能对P loop有不同的要求。拟南芥的sensor NLR RRS1和水稻的sensor NLR RGA5 的P loop 是可有可无的，但是它们相应的实施者，RPS4和RGA4需要P loop来介导免疫。NLRP1b P loop突变体是自激活形式的，但是一个P loop的突变破坏了人里面下游的NLRP3, NOD1, NOD2, 和NLRP1的信号。
  近期对失活ZAR1的cryo-EM研究表明，ADP埋藏在ZAR1- RKS1复合物的一个结合口袋中，使ZAR1处于失活状态。识别尿嘧啶化的PBL2导致了ZAR1-RKS1的构象改变，同时释放ADP并促进结合ATP。ATP进入口袋结构，进一步诱导和稳定构象到激活形式。与之相类似，失活的NLRC4结合ADP。然而，ATP似乎对NLRC4炎症小体的组装并不是必需的，与之相反，鞭毛蛋白能够稳定NLRC4/NAIP5炎症小体结构。
  NBD结构域能够水解ATP到ADP，这被推测为参与免疫信号传递的结合ATP的NLR失活的机制。事实上，一些能够破坏ATP水解的Walker B突变，破坏了NOD2的功能，而另一些突变则会导致自激活。NLRP1和NOD1的功能需要ATP水解，而番茄I-2和拟南芥RPS5中破坏ATP水解的Walker B突变赋予了自激活活性。然而，ATP水解尚未在统一的模型中得到明确的定义。这可能因为与ATP或ADP直接结合的状态比ATP水解活性更关键。在一个平衡转换的模型中，来自于亚麻的NLR，L6和L7，假设NLR在结合ADP的失活状态和结合ATP的激活状态中平衡。在缺乏病原菌时，平衡支持失活状态；感知到效应子后，平衡被推向激活状态，可能时通过结合ATP蛋白的稳定性。证据支持是，自发激活的NLRs在面临效应子时能激活更强的免疫反应。

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4.2 寡聚化

  ZAR1-RKS1-PBL2^UMP模型。在感知到病原菌后，TNL Roq1寡聚化，变成四聚体的抗病小体复合物，与ZAR1的五聚体形成对比。另一个TNL RPP1在感知到病原菌后组装成四聚体抗病小体，根据cryo-EM，作者定义其C端为C-JID(C-terminal jelly roll/Ig-like domain),C-JID的功能是识别效应子。植物中其他一些NLR也需要寡聚化来进行信号的激活，如MLA, SNC1和L6的同源寡聚化；RRS1和RPS4、RGA4和RGA5的异源寡聚化。在激活过程中，植物中的一些NLR能够组装成高阶结构。例如，TNL蛋白，N，形成依赖配体的寡聚物；DM1和DM2d(Dangerous Mix 1)异源寡聚化形成大约500 kDa的复合物，暗示了一种在先天免疫中与NLR抗病小体相似的高阶复合物。配对的NLR RPS4和RRP1经由直接蛋白互作形成复合体，但是是否能在感受到配体后形成高阶复合体，目前还不知道。构象变化解放了自发抑制性结合，允许复合物中NLR的N端信号结构域彼此靠近，这也就是配对的NLR不依赖于可诱导的复合物形成信号激活的可能机制之一。

5.激活后的NLR会发生什么

5.1 诱导NLR的接近

  在烟草中瞬时共表达NLRC4和NAIPs以及它们的配体能够自发组装成炎症小体。NLRC4整合RPS4的TIR结构域能够激发烟草细胞死亡，这也就说明诱导TIR结构域的靠近足以激活免疫反应，TNLs招募诱导型的临近来介导下游的免疫反应。真菌的NLR类蛋白NWD2(NACHT and WD repeat domain-containing 2)也能招募诱导型N端信号蛋白的临近来介导下游信号。

5.2 膜穿孔

  诱导NLR靠近后导致细胞死亡的信号机制一直是NLR生物学的一个重要研究课题。其中一个最有前途的机制是通过扰动细胞膜，这导致孔的形成，允许信号分子穿过脂质双分子层。
  ZAR1-RKS1-PBL2^UMP形成中心由CC结构域和NBD结构域组成的抗病小体。由于在ZAR1抗病小体的组装过程中，CC结构域的α螺旋失控，形成一个突起物，干扰了质膜的完整性，因此研究者们认为它可能作为一个通道来激活免疫，可能是因为允许钙离子流入细胞。事实上，CNL RPM1被激活时引发钙离子内流，这也支持了上述假说。

5.3 NAD酶活性

  由于大多数报道的植物TNLs定位或发挥功能在细胞核中，TIR结构域不太可能采用与CC结构域相同的机制来诱导细胞死亡。通过对动物SARM1(sterile alpha and TIR motif-containing 1)蛋白的研究，使人们对于认识植物的TNL有了进一步突破。SARM1的TIR结构域有依赖寡聚化的NADase活性，纯化的SARM1的TIR结构域在体外能够将NAD⁺切割成ADPR(ADP ribose)，cADPR(cyclic ADPR)和烟酰胺。
  SARM1^TIR与动物的TIR相比，更像植物的。植物的TIR包含保守的谷氨酸残基，展示出NADase活性，尽管比SARM1的活性要低。替换TIR结构域的保守的谷氨酸残基破坏了其NADase活性和TIR介导的细胞死亡，揭示了要么NAD⁺的消耗或NADase活性的产物对下游的免疫很重要。SARM1引发的细胞死亡并不需要TNL的关键信号蛋白EDS1，揭示SARM1诱导的细胞死亡不同于植物TNL介导的免疫。
  尽管缺乏直接证据，但NADase活性的产物可以作为植物TNL与其下游信号成分之间的直接联系发挥普遍作用。事实上，在抗病小体复合物Roq1和RPP1中，TIR结构域开始靠近，NADase的活性位点暴露，潜在地允许NAD⁺切割发生。

6.NLR以单个蛋白、配对或关系网络发挥作用

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  功能性单个NLR可以直接或间接地检测病原体效应子，并启动下游反应，而无需依赖额外的NLR。阐明最清楚地单个NLR是ZAR1，它可以通过它的RLCK伙伴RKS1和PBL2来识别效应子AvrAC。ZAR1形成五聚体的抗病小体，并且其N端的CC结构域似乎涉及膜穿孔来激活细胞死亡。Roq1和RPP1抗病小体也能作为单个NLR来分别识别效应子XopQ1和ATR1，来形成四聚体的抗病小体。其他的一些植物NLR，如MLA, Sr50, RPP13, RPS5, and L6，在烟草中异源表达时能诱发细胞死亡，说明它们有可能也以单体发挥作用。

6.2 NLR成对发挥作用

  这些NLR对的区别在于它们在染色体上的头对头排列，这表明这两个NLR基因是协同调控的，以优化它们的功能来赋予植物抗病性。基于它们的活性，配对的NLR被分为sensor和helper。sensor NLR通常包含ID，被认为是效应子的靶标。两个研究的很好的例子是拟南芥中的RPS4/RRS1和水稻中的RGA4/RGA5(Pia-1 and Pia-2))。在RPS4/RRS1这个例子中，过表达RPS4组成型的自发激活免疫，这种激活免疫能够被共表达RRS1所抑制。通过RRS1的WRKY结构域感知到效应子AvrRps4和PopP2来起始免疫反应需要RRS1和Rps4的直接互作。在缺乏效应子时，RRS1作为sensor NLR抑制了执行NLR RPS4的的活性，在感知到效应子时，会激活RPS4。RGA4和RGA5 NLR对也能检测到两个序列不相干的效应子蛋白，来自稻瘟病的AVR-Pia和AVR1-CO39。这两个效应子都能结合到RGA5的HMA结构域，并且通过RGA4来激活免疫反应。类似的结构整合也发生在另一个NLR对中，Pik-1/Pik-2，HMA结构域整合到Pik-1，并且能够去结合效应子AVR-Pik。用Pik-1检测AVR-Pik等位基因可通过配对的执行NLRPik-2来激活免疫响应。有意思的是，近期的研究发现，Tetep基因组中20%的NLRs是成对的，暗示了配对的NLR体系也许对某些栽培稻的抗性有重要意义。

6.3 NLR以关系网络发挥作用

6.3.1 NRC网络

  NRC(NLR-required for cell death)蛋白是茄科植物中一类具有典型结构域的CNL蛋白。在烟草中，三种NRCs(NRC2, NRC3, and NRC4)功能阐明的比较清楚。所有与NRC相关的sensor NRC均属于系统进化超进化链，表明NRC与其匹配的sensor NLR具有进化相关性。这一古老的NRC helper-sensor 簇 在小行星植物基因组中极大地扩展和重新排列，在某些物种中构成了多达一半的NLR。目前尚不清楚NRCs是与类似于NLRC4/NAIP炎症小体的sensor NLRs形成异源复合物，还是形成类似于ZAR1抗性小体的同源复合物。也不清楚NRCs是否在其他sensor NLR的遗传下游发挥作用，类似于包含CC结构域RPW8型的NLRs(RNLs)，如ADR1、NRG1。最近报道NRC4的N端包含MADA motif 在NRCs、ZAR1和其他单个NLR中是保守的。该基序在NRC依赖的sensor NLR中发生了退化，这可能是NRC helper/ sensor NLR从单一祖先进化和多样化过程中的重要一步。这些结果揭示了NRC，ZAR1和其他单个NLR在诱导细胞死亡的机制方面可能是保守的。

6.3.2. SNC1 and SIKICs

  在鉴定npr1-1突变体的抑制子中筛到了TNL SNC1，等位基因 snc1展示出卷叶，自发免疫的表型。

6.3.3 ADR1和NRG1介导的网络

  ADR1和NRG1属于NRL分支，这是一个古老的与RPW8相似的CNL。ADR1家族成员在一些测试的CNLs和TNLs中功能冗余，包括NLR对RPS4/RRS1，而NRG1家族成员在EDS1下游调节TNL信号通路。有意思的是，NRG1家族在单子叶植物和几个双子叶谱系中丢失，这与TNL家族类似，反应了NRG和TNL家族在功能上的联系。最近两项利用无助突变体(六倍adr1 nrg1突变体)的研究证实ADR1和NRG1亚家族以完全或不平等的冗余方式促进植物的基础防御和TNL激发的防卫反应;然而，ADR1和NRG1亚家族也有独立的、非冗余的免疫功能，取决于测试的TNLs或CNLs。到目前为止，还没有证据表明
ADR1或NRG1同源基因在物理上与sensor NLR相关联，并且一般认为ADR1和NRG1家族是遗传学下游的。免疫信号从sensor NLR转导到ADR1/NRG1的机制以及它们如何协同促进免疫尚不清楚。

7.除了检测病原菌外，NLR在其他方面的作用

8. 结论和观点

  植物NLR ZAR1、Roq1和RPP1抗病小体的发现引发了许多新的问题。例如，其他CNL或TNL是否与ZAR1、Roq1或RPP1抗病小体形成类似的结构？helper NLR，如NRG1s、ADR1和NRCs，是否也能形成类似ZAR1的抗病小体，插入质膜，并作为离子(如钙)通道介导HR细胞死亡和其他下游信号传导。NADase的活性似乎需要TNL或TIR寡聚化，但是否TNL寡聚化也需要NADase尚不清楚。更广泛地说，是来自激活的TNL或CNL形成同质复合物，还是即使只识别出一种特定的病原菌配体，它们也与不同的伴侣蛋白形成复合物？
  TNLs和CNLs的激活能导致转录重编程。
  另一个概念上的突破是，NLR介导的抗病反应依赖PRR，反过来，NLR激活的增强也加强了PRR介导的免疫反应。
要点总结

• 动植物NLRs在结构和模块组织上是相似的，并且NBD结构域可能具有相同的起源。
• 在直接或间接识别病原菌方面，动植物的NLRs有独立进化的机制。
• 在激活时，动植物NLR能结合ATP或ADP并且发生寡聚化。
• ZAR1抗病小体破坏膜的完整性，与动物体内组装的机制类似，由gasdermin D介导的炎症小体激活。
• Roq1和RPP1抗病小体诱导了TIR结构域的紧密相邻，并且激活了TIR结构域的NADase活性。
• 一些来自植物TNLs的TIR结构域寡聚化后水解NAD⁺,与SARM1的TIR结构域相似。
• 越来越多的NLR被发现是成对或网络发挥作用，这可能为应对快速进化的病原菌提供了更强的先天免疫。
• NLR除了识别病原菌效应子外还有其他的功能。
  未来的问题
  1.植物NLR激活的细胞死亡机制是什么，ZAR1抗病小体的模型对其它的NLR是否也适用。
  2.NLR怎样激活下游防卫基因的表达？
  3.NLR和PRR相互促进功能是否存在一种普遍的机制？
  4.NLR网络如何进化，在不同的谱系中对不同的病原菌实现抗性如何实现专业化？
  5.NLR介导的免疫在植物面对不同病原菌时怎样促进植物抗病性？
  6.不同类型的NLR是否有共同的下游信号？

参考链接：
https://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-arplant-080620-104948