缩写:A F,凋亡水分;空气,酒精不溶性残留物; a n,叶净CO 2同化率; c * ft,叶子面积特异性电容; ETR,电子传输速率; f ias,叶叶叶的一部分细胞间空间; G M,叶叶叶电导至CO 2扩散; G S,气气体传导到气体扩散; l Betchl,叶绿体之间的距离; l chl,叶绿体长度; n pal,帕利塞德层的数量; R光,线粒体非呼吸呼吸速率; RWC TLP,在Turgor损失点处的相对水含量; S c / s,叶绿体表面积暴露于单位(一侧)叶子表面积的细胞间空间; S C / S M,叶绿体表面积暴露于单位叶肉表面积暴露于细胞间空间的细胞间空间; S m / s,叶肉表面积,分为每单位(一侧)叶子表面积的细胞间空间; t chl,叶绿体厚度; T CW,细胞壁厚度; T细胞,细胞质厚度; t le,表皮较低; t叶,叶子厚度; t mes,叶肉厚度; T pal,帕利塞德叶肉厚度; t spo,海绵状的叶肉厚度; T ue,上表皮厚度; Wue,用水效率; ε,弹性的散装模量; πo,全毛的叶子渗透势; ψmd,中午叶水电势; ψPD,黎明前的叶水电势; ψtlp,在库尔戈尔损失点处的叶子潜力。©作者2020。由牛津大学出版社出版,代表实验生物学学会。保留所有权利。有关权限,请发送电子邮件:journals.permissions@oup.com
扩张蛋白是与植物生长和胁迫反应有关的细胞壁修饰蛋白。在这项研究中,我们探索了拟南芥芽中扩张蛋白的差异定位,重点是Expa1,Expa10,Expa14和Expa15,利用PEXPA :: Expa Transce Fransicational Fusion Lines。采用化学诱导系统POP6/LHGR进行EXPA1过表达和高通量自动表型,我们评估了压力条件下的干旱反应和光合效率。我们观察到了扩张蛋白的不同表达模式,Expa1主要位于气孔后卫细胞中,而Expa10和Expa15在表皮和其他组织中显示出强细胞壁(CW)定位。Expa1的过表达导致与CW相关基因表达的明显变化,尤其是在诱导早期,包括其他扩张蛋白和CW-修饰酶的上调。诱导的Expa1线还显示出芽的显着形态变化,包括较小的植物尺寸,延迟的衰老和血管组织的结构改变。此外,Expa1过表达赋予了干旱耐受性,这是通过增强的光合效率(F V /F M)和低稳态的非光化化学淬灭(NPQ)值在干旱应力下证明的。这些发现突出了Expa1在调节植物生长,发育和压力反应中的关键作用,并在提高农作物中的干旱耐受性方面的潜在应用。
肽聚糖(PGN)和相关的表面结构(例如次级聚合物和胶囊)在细菌生理学中具有核心作用。外骨骨骼PGN异聚物是细胞形状的主要决定因素,可使细菌承受细胞质颤音压力。因此,需要高度调节其在细胞生长和分裂过程中的组装,膨胀和重塑,以避免损害细胞存活。同样,组装的调节会影响细菌细胞的形状;不同的形状可以增强不同生态壁ches(例如宿主)中的拟合度。由于细菌细胞壁成分,尤其是PGN,暴露于环境和细菌所特有的环境中,因此在真核生物进化过程中,这些成分已依靠细菌来检测细菌。此外,细胞壁在宿主和微生物之间对话框中的重要信号分子和许多宿主反应的目标中成为重要的信号分子。数百万年的协同进化已导致PGN片段在塑造宿主生理学和建立持久的微生物和宿主之间的持久性共生方面发挥了关键作用。因此,此对话的扰动可能导致诸如慢性炎症疾病之类的病理。同样,病原体制定了复杂的策略来操纵系统以增强其生存和生长。
膨胀蛋白是一组古老的细胞壁蛋白,在陆生植物及其藻类祖先中普遍存在。在细胞生长过程中,它们促进细胞壁的纤维素网络被动屈服于膨压产生的拉伸应力,而没有酶活性的证据。膨胀蛋白还与果实软化和其他发育过程以及对环境压力和病原体的适应性反应有关。植物中的主要膨胀蛋白家族包括作用于纤维素-纤维素连接的 α -膨胀蛋白 (EXPA) 和可作用于木聚糖的 β -膨胀蛋白。EXPA 介导酸性生长,这有助于生长素和其他生长剂使细胞壁增大。包括许多植物病原体在内的各种微生物的基因组也编码被称为类膨胀蛋白 X 的膨胀蛋白。膨胀蛋白被认为会破坏横向排列的多糖(尤其是纤维素)之间的非共价键,从而促进细胞壁松弛,发挥各种生物学作用。
内毒素 ( 即 lipopolysaccharides , LPS) 是 E.coli 细胞壁的主要成分,本产品适用于 DNA 、 RNA 、蛋白
在整个生命之树中,基因长度各不相同,但大多数的长度不超过几千个碱基对。最大的蛋白质经常报告是约40,000个AA真核生物滴定。甚至更大的蛋白质可能发生在快速扩展的元基因组衍生序列中,但是它们的存在可能会因组装碎片而掩盖。在这里,我们利用基因组策展来完成元基因组衍生的序列,该序列编码了高达85,804 AA的预测蛋白质。总体而言,这些发现阐明了与巨型蛋白质有关的巨大知识差距。尽管预测的蛋白质> 30,000 aa的蛋白质发生在细菌的门中,例如坚硬和静脉细菌,但它们在CA中最常见。全硝基,超小细菌,采用掠夺性生活方式。所有全长巨型基因编码众多跨膜区域,大多数编码不同的SECA死解旋酶结构域。需要在蛋白质子区域的计算机结构预测中识别未经注释的蛋白质段中的结构域,并揭示了与附着和碳水化合物降解有关的推定域。在新的完整和接近完全完整的全硝基化基因组中,许多巨型基因都与与II型分泌系统同源的基因以及碳水化合物进口系统非常接近。这与域含量结合使用,建议
住宿是由于外部因素,植物特征及其相互作用引起的次要细胞壁而导致的茎永久位移。解剖学,形态学和组成性状是引起住宿的植物特征。与形态和解剖学特征相比,住宿抗性和细胞壁组成的相关性并不经常回顾。在本综述中,基于主要细胞壁成分(木质素,纤维素和半纤维素)和微量矿物质,全面审查了细胞壁组成与谷物茎的耐药性之间的关系。从所有谷物作物中回顾的文献体系中,发现木质素和纤维素与住宿耐药性具有显着的正相关。然而,在大多数研究中,纤维素和木质素的结构特征对住宿耐药性的影响均未研究。本综述还强调了生物量顽固性和放置抗性权衡在遗传细胞壁修饰中的重要性。
摘要 植物细胞和其周围细胞壁之间的通讯系统是协调发育、免疫和环境信号的整合所必需的。这种通讯网络由大量膜和细胞壁锚定蛋白促进,这些蛋白可能与基质或其碎片相互作用,促进细胞壁模式化或引发细胞反应,从而导致细胞壁结构和化学发生变化。从机制上理解这些受体和细胞壁蛋白如何识别和与细胞壁表位相互作用,对于更好地理解所有需要细胞壁重塑的植物过程(如扩张、形态发生和防御反应)至关重要。本综述重点介绍与读取和调节细胞壁完整性和免疫力有关的具有结构和生化特征的受体和蛋白质复合物的最新进展。
几丁质是 β-1,4-连接的 N-乙酰葡萄糖胺 (GlcNAc) 的线性均聚物,对细胞活力至关重要。几丁质由膜定位的几丁质合酶家族(Chs1 至 3 和白色念珠菌中的 Chs8)合成,其中 Chs1 是必需的 [1]。多抗霉素和日光霉素是 Chs 酶的强效抑制剂,由于结构相似,它们会与 Chs 底物 UDP-GlcNAc 竞争 Chs 结合,但对整个细胞的作用有限。日光霉素 Z 对引起呼吸道感染的球孢子菌有效。该药在感染后 2 天将真菌肺部负担降低了 6-log 40,但由于缺乏资金,临床试验被终止 [1,2]。参与几丁质合成的酶具有专门的功能,但在特定条件下可能在功能上冗余。此外,Chs 家族成员之间蛋白质结构的细微差异使高效几丁质合酶抑制剂的开发变得复杂。例如,Chs1 特异性抑制剂 RO-09-3143 可阻断 Chs1 形成隔膜并抑制细胞生长,但 Chs1 抑制仅在 chs2 Δ 缺失突变体中致死,表明功能冗余 [3]。其他几丁质合酶抑制剂(如 3-取代氨基-4-羟基香豆素衍生物)也被发现具有抗真菌活性 [4],但尚未用于临床。
亚麻(Linum Usitatissimum L.)是一种工业重要性,其纤维目前用于高价值纺织品应用,复合增援部队以及自然致动器。人类对这种纤维丰富的植物的兴趣可以追溯到几千年,包括古埃及,那里的亚麻在各种quotidian物品中广泛使用。尽管亚麻纤维的最新技术发展继续通过科学研究多样化,但《亚麻的历史使用》也为今天提供了丰富的课程。通过仔细检查古埃及和现代亚麻纤维,本研究旨在进行从纱线到纤维细胞壁尺度的多尺度表征,将结构和多糖含量的差异与亚麻的机械性能和耐用性联系起来。在这里,通过扫描电子显微镜和纳米力学研究来丰富多尺度的生化研究。关键发现是纤维素特征,结晶度指数和古代纤维和现代纤维之间的局部机械性能的相似性。从生物化学上讲,单糖肛门,深紫外和NMR的研究表明,古代纤维表现出较少的果胶,但类似的半纤维素含量,尤其是通过尿酸和半乳糖,表明这些非晶体成分的敏感性。