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Nature Communications | 新颖而独特的植物碳水化合物受体

知今 Ad植物微生物 2022-11-03
近日,丹麦奥胡斯大学的研究人员已经确定了一种胞外多糖受体的晶体结构,并在Nature Communications上发表了题目为Structural signatures in EPR3 define a unique class of plant carbohydrate receptors的研究论文。该结果使人们深入了解植物和微生物是如何进行交流的,这些知识有望用于更可持续的农业,其中微生物发挥着重要作用。

胞外多糖(EPS)是一种表面裸露的碳水化合物,它包围和保护着细菌,并参与生物膜的形成、细胞与细胞之间的相互作用、免疫逃避和致病过程。不同细菌合成的EPS的结构和成分差异很大,因此是一种分子指纹。
EPS对细菌的定殖和与植物的共生也起着重要作用。固氮土壤细菌(根瘤菌)在定殖植物根部时,根据其EPS进行识别,由豆科植物宿主判断相容或不相容,并据此允许或拒绝其进入。单通道跨膜胞外多糖受体3(EPR3)负责监测EPS。


EPR3的晶体结构

 

丹麦奥胡斯大学进行这项研究的Jaslyn Wong为了更深入地了解这种受体的功能,多年来试图确定EPR3配体结合部分的结构,通过使用纳米抗体获得该受体的晶体,终于取得了突破性进展。该结构揭示了EPR3与所谓的LysM受体激酶的其他成员与众不同。EPR3在其配体结合域上偏离了该受体家族的典型成员,并且具有碳水化合物结合蛋白独特而新颖的折叠。这类全新的、结构独特的碳水化合物受体在整个植物界中是保守的。这为理解该受体的作用奠定了基础。对EPS受体的研究仍处于起步阶段,如何利用这些知识及其对塑造微生物区系以促进农业可持续发展有着潜在的重大影响。"


M1是一类独特的植物受体的决定性特征


EPR3为单体且含有茎状结构


EPR3是一种杂合的EPS受体


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