研究人员已经发现了由寄生性植物孢子虫引起的三种代谢机制,已知它们会在植物中产生“类僵尸”效应这一详细的启示为突破生物技术甚至生物医学的应用打开了新的视角
约翰尼斯中心Saskia Hogenhou教授领导的团队与塞恩斯伯里实验室合作,利用X射线晶体学揭示了SAP05的结构和功能机制该分子在侧植物细胞中跨越两个不同成分时起着至关重要的作用
他们的发现揭示了自然界中一种特殊的现象——最常见于“女巫扫帚”中,在扫帚中,植物的茎和叶被繁殖到植物的顶部
这种昆虫传播的杀菌剂被称为AsterYellows,显著降低了叶类作物的产量,包括羽衣甘蓝、生菜、胡萝卜、葡萄藤、洋葱和世界各地著名的陆地蔬菜作物品种
Hogenhout小组先前的研究证实了特征蛋白SAP05是如何通过一种称为潜在酶的分子机制来操纵植物的
蛋白酶体分解并循环植物侧细胞中不需要的蛋白质
SAP05劫持了这一过程,导致蛋白质在发育过程中被分配到26芽状体所知的分子回收中心
这一最新的搜索集中在结构级别上是如何发生的SAP05有效地破坏了分子回收途径,为连接两个细胞靶点:转录因子和蛋白酶体提供了支持
令人着迷的是,SAP05以一种方式结合,使其能够“打开盖子”,选择性地分散发育蛋白,同时为其植物宿主的生存提供合理的储备功能
约翰尼斯中心的小组组长Hogenhout教授解释道:“我们不知道复合体的结构,也不知道蛋白质结合到两个细胞组成部分以创建一个或多个回路。虽然SAP05允许自己参与植物,但它不会破坏其他重要的过程。以这种方式观察进化结晶是很重要的。”
通常在植物中,在所有的多细胞生物中,这种蛋白质在潜在环境中的循环依赖于一种称为dubiquitin的分子
通过短路此过程,SAP05提供了一种执行蛋白质分级专业任务的新方法,该任务服务于所有寄生目标,并且完全独立于泛素
这些发现提供了更多的可能性该研究人员受到了AP05的光学特性的限制,AP05是一种机械手,有望在生物技术中应用
论文的第一作者刘群博士说:“发现SAP05分子有两个侧面,一个与转录因子结合,另一个与26蛋白酶体结合,真是太令人兴奋了。这很聪明。”
通过了解这种细菌机制是如何在结构水平上与细胞相互作用的,研究人员现在可以利用这一知识来设计SAP05类分子,这些分子可以被重新用于移动未被感染的蛋白质,如对宿主或病毒的影响,以及免疫治疗、研究和农业
在欧洲研究委员会的资助下,关于SAP05效应或蛋白质的研究仍在继续,霍根教授领导的项目旨在研究新的靶向蛋白质降解(TPD)技术
来源:
Materials provided by
John Innes Centre.
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参考:
2024-01-20
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