[書報討論系列文章] 「根」不能被動搖－植物抗根部感染的蛋白（MIK2）
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「根」不能被動搖－植物抗根部感染的蛋白（MIK2）
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全球人口持續增加，糧食問題也日益受到重視。除了動物的肉類供給之外，植物的種植也是相當重要的一環。而藉由嫁接、基因轉殖等方式，目前人類更是培育出多種新型作物。然而，隨之而來要解決的問題則是各種病蟲害的侵擾，為此，植物學家們也致力於解開植物對抗病蟲害的機制。
根，是植物生長的根基。本篇研究中，該研究團隊以針對根部感染的鐮孢鐮刀菌（Fusarium oxysporum）為研究對象，並使用阿拉伯芥（Arabidopsis）作為模式生物，進一步分析植物遭受病原菌感染時的防禦機制。植物的基因組中，含有數百種受體激酶（Receptor kinases）和胜肽（Peptides），但是已知植物受體-配體的配對數量卻仍然有限，尤其針對病蟲害，更是需要解析的問題。本篇研究中，作者們使用 Chromotek 的 Nano Antibody 系列產品，成功將接上 GFP Tag 的植物蛋白沉澱出來。藉由高效率且無干擾的沉澱工具，本篇作者們也更容易去分析不同蛋白質之間的交互作用。
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▲SCOOP12 可以有效誘導 MIK2 和 BAK1 的交互作用。
根據實驗結果，作者們發現阿拉伯芥的 leucine-rich repeat receptor kinase LRR-RK Male discoverer 1-Interacting Receptor like Kinase 2（MIK2）是鐮孢鐮刀菌的 Serine Rich Endogenous Peptide（SCOOP）phytocytokines 的受體。SCOOP12 會藉由直接與結合 MIK2，誘導 MIK2 與 BRASSINOSTEROID Insensitive 1-Associated Kinase 1 (BAK1) 形成共受體（co-receptor）。MIK2 是植物中對抗病原體的重要的免疫蛋白之一，本實驗結果也證明了 MIK2 可以辨識鐮刀菌的 SCOOP 序列。未來 MIK2 是否還有參與在植物免疫反應以外，如生長、發育等過程，以及 MIK2 所參與的 pathway，還有待後續的研究。
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▲SCOOP 系列蛋白，可以有效誘導 MIK2 和 BAK1 的交互作用。
本篇研究中所使用的 ChromoTek GFP/RFP Trap，是一種新型態的免疫沈澱法專用的工具。與傳統的免疫沈澱不同的是，Chromotek 是將比傳統抗體更高階的 Nano Antibody（奈米抗體）直接接在磁珠或洋菜膠珠上，省去了傳統法中 Protein A/G 的連接。此外，Nano Antibody 僅是一顆重鍊可變區的 domain，並不像傳統抗體具有輕重鍊的結構，因此在免疫沈澱法中加熱時，不會出現解離現象。在跑膠時，更不會出現輕重鍊的條帶而干擾實驗結果 。
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Chromotek 公司藉由使用羊駝作為抗體生產動物。在挑出專一性最強的抗體株後，分析其序列，並將該抗體的可變區 domain的序列 clone 進 plasmid，藉由重組生產的方式以達到最小的批次間差異，同時保有極高的專一性。Nano Antibody簡單而穩定的結構和極高的專一性，不僅讓免疫沈澱法的效率更好，也能得到更多的目標蛋白。在縮短實驗時間的同時，也讓實驗的品質更上一層樓。
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