2023年9月26日下午，我院植保系邀请西湖大学生命科学学院博士后曹禺博士通过腾讯会议进行了一场关于谷类白粉病致病效应蛋白的结构解析的学术讲座。

  讲座上，曹禺博士就植物免疫受体与病原体效应蛋白之间的关系进行了描述，对于禾本科白粉病这一毁灭性的真菌病害病原菌，其需要不断调整其效应蛋白种类，以避免被宿主的免疫受体识别并保持致病毒力。对于单个真菌株系来说，其效应蛋白可能多达数百种，然而，这些数量众多的效应蛋白的结构和功能之间是否有什么共性仍不清楚。

  曹禺博士所在的研究团队最新发表的文章题为“Structural polymorphisms within a common powdery mildew effector scaffold as a driver of coevolution with cereal immune receptors”的研究论文，报告了来自不同亚科的几种白粉病效应蛋白的结构。这些结构显示了效应蛋白是如何在共同的结构支架上通过一些仅仅局部的变化，从而躲避宿主免疫受体的识别。

  X射线晶体学是一种允许科学家根据电子密度推断分子中原子位置的技术，科研人员利用这种技术，从侵染大麦和小麦的两种不同白粉病菌中获得了五种不同效应蛋白的结构。序列及结构分析发现虽然这些效应蛋白在DNA序列水平上的相似性很低，但它们都采用了一种共同的结构折叠，即与寄主相关的类RNase蛋白折叠（RALPH）。这种共同折叠的框架可能暗示这些效应蛋白有共同的起源。

 RALPH 支架的局部结构变化可能解释了为什么效应蛋白可以与不同的宿主蛋白质结合，从而实现侵染。

通过对 RALPH 效应蛋白结构的分析及总结的免疫受体与效应蛋白之间的识别规律，最终发现六个氨基酸的置换就足以将一个不能被识别的效应蛋白变成一个能被特定免疫受体识别的效应蛋白。在此基础上或许能对禾本科白粉病致病功能进行进一步挖掘。

  讲座上，师生纷纷就不懂内容进行提问，宋汉达老师就植物受体如何寻找，是否直接与其互作提出了相关问题。曹禺博士解释说，受体在之前的实验中已经被找到，而效应蛋白则是这几年才被找到的，目前研究表明效应蛋白与受体之间是通过直接互作发挥作用的。 

  郑丽老师则就效应蛋白晶体生长条件、人工软件预测蛋白等提出疑问，曹禺博士进行相关解答，通过Buffer调整蛋白浓度，在合适温度与环境条件下，可以在盖片上获得晶体，然后将所获得的晶体送到辐射中心收取衍射数据，通过对衍射数据的分析及结构解析，确定每一个氨基酸在空间中的位置和排列方式。

  本次讲座，内容丰富，曹禺博士耐心讲解与答疑，既拓宽了老师们与同学们的专业视野，又为白粉病的致病功能分析与进一步研究提供了借鉴意义。本次农生大讲堂，除了植保系相关老师和研究生参与线上交流外，农生院22级植保本科生和22产业班学生现场参加该会议，也是他们必修课程《植物生物技术导论》的一种创新课堂学习模式，通过学术报告形式，将植物病原菌研究效应蛋白以及植物抗病小体等当下热点研究方向中最重要的技术手段结构生物学让同学们得以全面、具体的了解，拓展科研和学科思维。曹禺博士的报告内容深入浅出，为在场的听众提供了宝贵的学术交流机会。会中对本科生学习提出几点建议，一是尽早进入实验室，通过不断实践积累知识；二是多看文献，提高自己的科研素养；三是积极向周围人请教。与会者对曹禺博士的研究成果表示赞赏，并对他未来的研究方向表示期待。