植物免疫反应主要在细胞层面启动：单个细胞能够独立识别并应答病原体入侵，同时与全身信号传导相协调。这一模式不同于动物以集中式细胞免疫系统为主的组织方式。在植物免疫机制中，核苷酸结合、富含亮氨酸重复序列（NLR）免疫受体是关键组成部分。与位于细胞表面的受体不同，NLR属于细胞内受体，主要识别病原体注入细胞、用于操控宿主生物学过程的效应蛋白，并据此触发强烈免疫反应。

NLR通常由三个主要模块构成，并可按N端结构分为两大类：类Toll/白细胞介素-1受体（TIR）NLR与卷曲螺旋（CC）NLR。既往研究显示，NLR在被激活后可组装成多蛋白复合体“抗性体（resistosomes）”以执行免疫功能。不同抗性体在组装方式上存在差异，例如ZAR1与Sr35可形成五聚体，NRC2与NRC4可形成六聚体；这些复合体可通过触发细胞质内钙离子（Ca2+）流入来启动免疫反应。不过，G10型CC-NLR（CCG10-NLR）作为CC-NLR中的独特分支，其激活与组装机制此前仍不清楚。

中国科学院遗传与发育生物学研究所（IGDB）刘志勇教授团队与桑斯伯里实验室、中国科学院分子植物科学卓越创新中心、浙江省农业实验室湘湖实验室及郑州大学合作伙伴在《Cell》发表研究称，激活的小麦CCG10-NLR免疫受体可形成一种新型八聚体抗性体，并通过独特的通道结构诱导Ca2+流入及免疫反应。

研究以小麦品系“中科331”的乙基甲磺酸酯（EMS）突变体M3045为对象。该突变体表现出自发免疫表型，同时农艺性状显著下降。研究团队指出，尽管该突变对生长不利，但为解析小麦免疫机制提供了研究切入点。

通过图位克隆，研究人员鉴定出小麦自免疫3（WAI3）基因，编码一种CCG10-NLR蛋白。进一步分析显示，WAI3的富含亮氨酸重复（LRR）结构域中出现一个功能获得型（GOF）的单氨基酸突变，可导致受体自激活，从而为研究CCG10-NLR的激活机制提供了条件。

研究人员在烟草（Nicotiana benthamiana）中表达WAI3，并利用冷冻电子显微镜解析其激活状态下的抗性体结构。结果显示，WAI3抗性体为八聚体结构，研究称这是植物中首次鉴定到八聚体抗性体。研究同时指出，该复合体在单体数量与构象上均不同于已知抗性体，提示植物NLR抗性体存在新的组装模式。

在功能验证方面，研究团队利用烟草与动物细胞表达系统进行对比实验，结果显示WAI3抗性体可在植物细胞中诱导Ca2+流入，但在动物细胞中无效。研究人员据此推测，WAI3抗性体发挥功能可能依赖某些尚未明确的植物特异性因子，并将其与另一种CC-NLR NRC4的情况作类比。

研究还将该结构发现延伸至模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）。研究人员基于WAI3八聚体抗性体结构，尝试解析拟南芥同源蛋白RPS2的结构。尽管蛋白纯度问题使冷冻电镜结构解析受阻，但研究结果显示，激活的RPS2同样可形成八聚体抗性体，并在植物中诱导Ca2+流入，表现与WAI3相似。

研究认为，上述结果表明CCG10-NLR免疫受体的激活机制在单子叶植物与双子叶植物之间具有高度保守性。研究团队同时表示，除鉴定出新型八聚体抗性体WAI3外，该工作也凸显了小麦在理解植物生物学机制方面的模型价值。