在植物免疫中,含核苷酸结合位点且富含亮氨酸重复序列的受体蛋白（Nucleotide-binding site（NBS）and leucine-rich repeat（LRR）receptors）,也称为NLRs蛋白,扮演着极其重要的角色。依据NBS-LRR蛋白N端的不同,可以简单的将其分为RPW8-NBS-LRR（RNL）、CC-NBS-LRR（CNL）和TIR-NBS-LRR（TNL）蛋白。拟南芥基因组中大约含有150个编码NBS-LRR蛋白的基因。到目前为止,仅仅很少的NBS-LRR被充分研究。因此我们首先克隆了20个已知尚未发表的NBS-LRR基因,随后将上述构建好的载体分别瞬时表达于本氏烟草的叶片中,我们发现在本氏烟草中瞬时表达AT1G12290（命名为L5蛋白）能够介导细胞死亡反应,这是NLR蛋白激活后的典型特征之一。随后我们通过荧光定位观察以及生化实验数据均证明了L5-YFP-HA蛋白定位于质膜上,并且预测的豆蔻酰化位点Gly2对于L5蛋白的质膜定位及其细胞死亡的活性均至关重要。我们通过进一步的结构分析发现,L5蛋白的CC结构域就足以在本氏烟草中介导明显的细胞死亡反应,并且L5蛋白N端的前100个氨基酸是介导细胞死亡与自我互作的最小区域。这些发现为进一步研究L5蛋白的激活机制提供了一些重要的线索。在本氏烟草中瞬时表达CC-NBS-LRR蛋白L5能够产生细胞死亡,预示着激活后的L5蛋白能够介导超敏反应,但是L5是拟南芥中的一个蛋白,在正常生长的野生型拟南芥（哥伦比亚生态型Col-0）中并不能诱导超敏反应。我们推测L5在正常生长的拟南芥植株中要么没有表达或者没有积累到足够多的蛋白水平,要么在拟南芥中存在能够抑制L5激活的蛋白。我们构建并获得了稳定的35S::L5-YFP-HA转基因植株,排除了L5在植株中不表达的可能性。我们观察到即使检测到L5蛋白表达的转基因株系仍表现出野生型表型,这些结果表明在拟南芥中存在负调控L5蛋白水平或者抑制L5激活的蛋白。为了寻找到这些可能的负调控因子,我们利用L5 CC结构域进行拟南芥c DNA文库筛选工作并得到若干候选基因。E3泛素连接酶BOI蛋白就是其中之一,该蛋白被发现可以与BOS1转录因子互作并且介导后者发生泛素化,但是尚未有关于该蛋白泛素化降解目标蛋白的报道。我们接下来详细分析了L5蛋白与BOI蛋白之间的关系。通过酵母双杂交以及MBP Pull-down实验,我们验证了BOI蛋白与L5 CC结构域的相互作用。体外泛素化实验表明BOI蛋白的确是一个E3泛素连接酶,并且可以直接泛素化L5蛋白。随后的烟草瞬时表达以及转基因拟南芥实验揭示L5蛋白持续受26S蛋白酶体调控,BOI蛋白介导了L5蛋白的泛素化降解。我们还研究了BOI蛋白降解L5蛋白的具体亚细胞定位以及潜在的受体泛素化位点。实验结果表明BOI蛋白并不是在细胞核内降解L5蛋白的,降解行为其实发生在细胞核外且是通过底物蛋白的Lys425位点介导的泛素化。我们发现在BOI缺失体植株（boi-1）中,转基因L5蛋白的含量并未检测到明显的升高。该结果说明在拟南芥体内还存在与BOI蛋白功能冗余的其他E3泛素连接酶。随后的研究发现BOI蛋白家族的其他成员,包括BRG1和BRG3蛋白,也能够在本氏烟草中减少L5蛋白的积累,但是另外一个E3泛素连接酶BRG2却无此功能,说明BOI蛋白家族在负调控L5蛋白的含量方面存在部分特异性以及功能冗余性。这些发现增加了我们对BOI蛋白家族作用范围的理解。