Depuis la caractérisation du concept gène pour gène dans la résistance aux maladies des plantes par Flor dans les années 1940, les gènes de résistance (R) ont joué un rôle central dans la sélection de cultures résistantes. On sait maintenant que la résistance gène pour gène est le résultat de la réponse immunitaire déclenchée par l'effecteur chez les plantes. La caractérisation moléculaire des protéines R révèle qu'elles fonctionnent de manière analogue aux récepteurs intracellulaires de type NOD (NLR) du système immunitaire inné animal, et sont donc généralement appelées protéines NLR végétales.

Modèle de signalisation par formation d'assemblage coopératif (SCAF) des NLR végétaux.
Modèle de signalisation par formation d'assemblage coopératif (SCAF) des NLR végétaux. Lorsqu'ils ne sont pas contestés par des effecteurs pathogènes, les NLR végétaux existent en équilibre entre une conformation inactive fermée (stabilisée par la liaison à l'ADP) et une conformation activée ouverte, l'équilibre étant fortement biaisé vers la première. La liaison de l'ATP et de l'effecteur (ou de l'éliciteur induit par l'effecteur dans le cas de la reconnaissance indirecte de l'effecteur) stabilise la conformation active, mais seulement lorsque l'ATP et l'effecteur sont liés, l'équilibre se déplace suffisamment vers la conformation active pour provoquer des événements en aval. Le conformère actif présente de nouvelles interfaces supportant l'oligomérisation, et les NLR sont capables d'oligomériser. Par analogie avec NAIP / NLRC4, une petite proportion de NLR actifs peut amorcer la transition conformationnelle d'autres NLR inactifs vers la conformation active et leur permettre de participer à l'oligomérisation, conduisant à un assemblage coopératif du résistosome. Les adaptateurs en aval et les «enzymes effectrices» n'ont pas été identifiés dans les systèmes végétaux à ce stade.

Bentham et al. comparer les caractéristiques structurelles et fonctionnelles des NLR végétaux et animaux, et s'appuyer sur les informations structurelles plus complètes disponibles pour les NLR animaux pour aider à concilier les connaissances structurelles et biochimiques actuelles disponibles pour les NLR végétaux.

Ce papier fait partie de la Annals of Botany Numéro spécial sur l'immunité des plantes. L'accès sera gratuit jusqu'en juin 2017 et après avril 2018.