在植物中,细胞之间的空间是感染期间的关键战场。为了避免在这个空间被识别,一种细菌性番茄病丁香假单胞菌通过产生一种叫做糖苷蛋白的物质来操纵植物。这种物质抑制免疫反应,使细菌不被注意到
牛津大学领导的一项新研究表明,糖苷蛋白通过模仿半乳糖来实现这一点,半乳糖是一种存在于许多生物中的简单糖,就像披着羊皮的狼一样
这项研究发表在《科学》杂志上
Glycosyrin代表了一种新型的“亚氨基糖”,其中许多被用作治疗II型糖尿病和法布里病等代谢性疾病的人类药物,因为它们是稳定的,模仿糖——这意味着这一发现可能具有药用价值。然而,糖苷蛋白在这一组中具有独特的结构,这就是它模仿半乳糖的原因
糖苷蛋白在这种丁香假单胞菌菌株中的毒力作用取决于隐藏特定基因的产物。然而,有许多菌株以其他方式隐藏这种基因产物,仍然产生糖苷,表明它可能具有其他作用
研究人员发现,糖苷蛋白还更广泛地改变了细胞间空间的生物化学,很可能改变了细胞壁特性和细胞间的交流和连接
首席研究员Renier van der Hoorn教授(牛津大学生物系)说:“我们发现了这种分子的结构、生物合成和调控,然后我们意识到它如何模拟半乳糖,并以许多其他方式改变包括作物在内的许多植物的糖生物学。我们将在未来许多年进一步研究这一点。”
不同的丁香菌株感染不同的宿主植物,包括杏仁、橄榄、韭菜和豆类。在这些其他植物病原体中也发现了类似的亚氨基糖生物合成基因,因此糖苷蛋白可能是这些细菌操纵宿主植物的常见策略
这项研究是通过结构生物学、细菌遗传学、合成化学和代谢组学的跨学科合作实现的
van der Hoorn教授补充道:“我们使用了与一年级学生在实践中使用的相同的LacZ基因,因为它的产物对糖苷也很敏感。”我们利用LacZ抑制来鉴定生物合成基因并解析其结构。这也是与Gail Preston(生物学)、Peijun Zhang(结构生物学)、Markus Kaiser(合成化学)等专家进行的富有成效的跨学科合作。pJournal information: Science
Provided by University of Oxford
2025-04-21
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