植物病害是人类面对的一个严峻的挑战，严重影响粮食产量以及人类的健康。利用植物自身的抗性基因抵抗病原菌的入侵，不仅可以保护植物自身，更可以减少农药的使用从而有利于保护环境。几丁质作为真菌细胞壁的主要成分之一，是一种典型的微生物相关的分子模式。在拟南芥中，几丁质被位于细胞膜上的两个LysM受体—CERK1和LYK5识别，从而激发植物的免疫反应。前期的研究表明LYK5的功能主要是识别几丁质，CERK1主要通过胞内激酶传递免疫信号。LYK5的胞内结构域是一个假激酶，但在几丁质引起的免疫信号传递中不可缺少。为了研究LYK5胞内结构域在几丁质引起的免疫信号通路中的功能，我们开展了如下研究：
　　1.在拟南芥中过表达LYK5-Myc融合蛋白，并筛选稳定表达的LYK5-Myc转基因株系。使用几丁质处理前处前和处理后的LYK5-Myc转基因拟南芥幼苗进行蛋白亲和纯化，纯化出的LYK5受体复合体应用于蛋白组分析，鉴定到48个可能与LYK5互作的蛋白；
　　2.钙离子依赖的蛋白激酶CPK5和CPK6是LYK5蛋白复合物中两个组分。我们使用双分子荧光互补试验(BiFC)验证了CPK5和CPK6与LYK5互作，使用BiFC试验进一步验证了CPK5和CPK6与几丁质的受体CERK1，LYK5和LYK4互作。体内免疫共沉淀实验表明几丁质处理增强了CPK5与LYK5互作，这些实验表明CPK5和CPK6都能与几丁质受体CERK1和LYK5互作；
　　3.在拟南芥cpk5突变体和cpk5/6双突变体中，我们使用几丁质处理检测了植物防御反应的生理生化特征。结果表明在cpk5突变体和cpk5/6双突变体中，几丁质诱导的WRKY33和NHL10早期防御相关基因的表达、胼胝体沉淀、活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)产生以及MPK3/MPK6磷酸化水平显著低于比野生型拟南芥，这表明CPK5和CPK6是几丁质信号通路中的关键组分；
　　4.由于CPK5/6与几丁质受体CERK1和LYK5都属于蛋白激酶。我们使用体外磷酸化方法验证了二者之间的相互磷酸化关系。结果表明CPK5和CPK6能够磷酸化LYK5和LYK4的胞内结构域，然而CPK5与CERK1之间并没有检测到相互磷酸化反应；通过蛋白质谱分析体外磷酸化的LYK5胞内域，鉴定到LYK5胞内域第323位丝氨酸残基和第542位丝氨酸残基是CPK5磷酸化LYK5的位点；在体外磷酸化实验中，323位丝氨酸和542位丝氨酸的突变都抑制了CPK5磷酸化LYK5的信号强度，这表明323位和542位丝氨酸残基是LYK5被CPK5磷酸化的主要位点；
　　5.我们将LYK5第542位丝氨酸突变成突变丙氨酸，并将LYK5S542A转化进lyk5-2突变体中进行功能互补分析。我们使用几丁质处理后发现下游防御相关基因WRKY53的诱导以及MAPK级联通路的激活均受到影响，这近一步说明S542位点在几丁质信号传导通路中起重要作用。
　　6.我们将CPK5在野生型拟南芥中进行过量表达研究。在转基因植株中，我们发现使用几丁质处理能够诱导CERK1进行降解，同时CPK5过表达的转基因株系中CERK1的转录水平比野生型高，这表明CPK5在CERK1蛋白稳定性中起正调控作用
　　以上研究表明，几丁质促进CPK5与LYK5和CERK1互作，并且磷酸化LYK5以及增加CERK1的蛋白水平从而增强几丁质诱导的免疫反应。以上结果对于解析几丁质受体传递免疫信号的分子机制具有潜在的意义，为提高植物对于病原菌的抗性具有理论指导。