摘要:生物质是最重要的可再生能源之一,在减少我们对化石燃料的依赖方面发挥着重要作用。高效的生物质生产对于以最小的环境成本获得大量可持续能源至关重要。然而,生物质主要成分合成背后的生化和分子过程仍未完全了解。本综述全面总结了有关细胞壁生物合成和降解机制的最相关研究,重点关注木质纤维素成分,由于其难降解的特性,其转化为可发酵糖的过程成本高昂。重点关注涉及基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学和表型组学的多组学研究,因为多组学方法为研究表征细胞壁能源作物的基因型性状背后的生物学途径提供了独特的机会。此外,我们的研究强调了基因组编辑方法的进展,并提出修改复杂细胞壁结构中涉及的基因是实现高效生物质生产的可行解决方案。本文还讨论了基于这些新兴技术的未来研究活动的几个关键点,重点关注多组学和基因编辑方法的结合,这为提高生物质价值和开发有形生物产品提供了潜力。
schizosaccharomyces pombe热敏突变体需要渗透稳定剂在非腐败温度下生存和生长。突变体在遗传和生化上都是表征的。在所有这些中,表型以孟德尔的方式隔离为单个基因,编码为隐性特征。通过互补分析定义了十四个基因座。细胞壁组成的研究表明,在37°C下生长时,细胞壁的量减少了三种菌株(JCR1,JCR5和JCR10)的I-Glucan。Galactomannan在另外两个人中减少了。菌株JCR1和JCR5分别具有突变等位基因CWGL-L和CWG2-1的菌株。CWGL基因座映射在ADE5标记左侧18.06 Centimorgans(CM)染色体III的右臂上; CWG2位于染色体I的左臂上,距离AROS标记34.6厘米。(1-3)0-D-Glucan合酶来自CWGL-L和CWG2-1突变菌株在37°C下生长的CWG2-1突变菌株与野生型菌株相比,在37°C下生长的菌株被缩小。但是,GTP的Km值和激活与野生型值相似。突变合成酶在热稳定性方面的表现像野生型酶。对源自同一四四形的子孢子的培养物中的圆形,裂解行为和低(1-3)0-D-葡聚糖合酶活性的分析显示所有这些特征的cosegregation。抗真菌剂乳头蛋白B和丙氨酸蛋白A对野生型和CWG2-1突变菌株的酶活性具有相似的影响,而在37°C下生长时,CWGL-1突变体具有更耐抑制剂的0-D-glucan 0-D-glucan Stantase。(1-3)01-D-葡聚糖合酶分解为可溶性和颗粒分数,随后的重构表明,CWGL-1突变体在酶活性的颗粒分数中受到影响,而CWG2-1在可溶性组件中受到影响。可以得出结论,CWGL+和CWG2+基因与(1-3)0i-D-葡聚糖生物合成有关。
70 kDa (EXO70) 蛋白的胞外囊泡成分是胞外囊泡复合物的组成部分,与胞吐过程中的囊泡束缚有关。抗霉菌位点 O (MLO) 蛋白是植物特异性钙通道,一些 MLO 同工型可促进真菌白粉病的致病。我们在此检测到拟南芥 exo70H4 和 mlo2 mlo6 mlo12 三重突变体植物在叶毛状体次生细胞壁的生物发生方面存在意外的表型重叠。生化和傅里叶变换红外光谱分析证实了这些突变体中毛状体细胞壁组成的缺陷。表达荧光团标记的 EXO70H4 和 MLO 的转基因系表现出这些蛋白质的广泛共定位。此外,mCherry-EXO70H4 错误定位在 mlo 三重突变体的毛状体中,反之亦然,MLO6-GFP 错误定位在 exo70H4 突变体的毛状体中。GFP 标记的 PMR4 胼胝体合酶(EXO70H4 依赖性胞吐的已知货物)的表达表明,mlo 三重突变体植物的毛状体中 GFP-PMR4 的细胞壁输送减少。植物和酵母细胞中的体内蛋白质-蛋白质相互作用测定揭示了 EXO70.2 亚家族成员和 MLO 蛋白之间的异构体优先相互作用。最后,exo70H4 和 mlo6 突变体结合时表现出协同增强的对白粉病攻击的抗性。总之,我们的数据表明 EXO70 和 MLO 蛋白在调节毛状体细胞壁生物合成和白粉病易感性方面存在异构体特异性相互作用。
摘要:高温应力导致植物功能的复杂变化,这会影响I.A.,细胞壁结构和细胞壁蛋白组成。在这项研究中,响应高(40°C)温度应力的木拟 - 叶丁叶叶叶的细胞壁蛋白质组的定性和定量变化被表征。使用蛋白质组学分析,发现了1533个非冗余蛋白,从中区分了338个细胞壁蛋白。在高温下,我们确定了46种差异丰富的蛋白质,其中4个被过度累积,42个被低估了。在作用在细胞壁多糖上的蛋白质中观察到最显着的变化,特别是2种过度和12种含量低的蛋白质。基于定性分析,确定了一个细胞壁蛋白,该蛋白在40°C下唯一存在,但在对照中不存在,在对照中存在24个蛋白,但在40°C下不存在。总体而言,在40°C下细胞壁蛋白质组的变化表明蛋白酶活性较低,木质化和细胞壁扩张。这些结果提供了对高温响应细胞壁蛋白质组变化的新见解。
摘要人类真菌病原体的细胞壁作为建筑支架和宿主免疫反应的靶标和调节剂起着关键作用。尽管深入研究了病原酵母念珠菌的细胞壁,但其细胞壁中的主要原纤维成分之一是β-1,6-葡聚糖,已在很大程度上被忽略了。在这里,我们表明β-1,6-葡聚糖对于双层细胞壁组织,细胞壁完整性和丝状生长至关重要。首次表明β-1,6-葡聚糖的产生补偿了细胞壁外层曼南延伸的缺陷。此外,β-1,6-葡聚糖动力学还通过宿主环境刺激和壁重塑的应力协调,其中β-1,6-葡聚糖结构和链长的调节是一个至关重要的过程。我们指出,β-1,6-葡聚糖暴露在酵母表面并调节免疫反应时,必须将β-1,6-葡聚糖视为宿主 - 病原体相互作用的关键因素。
尽管技术进步允许从各种植物组织的细胞壁进行分离和结构分析,但我们对这些多糖如何组织到特定的分子三维(3D)结构中的理解非常有限(6,7)。阐明这种植物细胞壁的3D组织是对植物如何适应细胞类型的环境和生长条件的充分理解的先决条件。进行结构分析,首先通过使用各种化学品处理从细胞壁中提取单个多糖。但是,这些聚合物在细胞壁内采用的3D结构丢失,只能通过分子计算机建模来预测。X射线衍射和魔法旋转固态核磁共振
图 2. 金黄色葡萄球菌肽聚糖的结构由二糖、五肽茎(L-Ala—D-Glu—L-Lys—D-Ala—D-Ala)和甘氨酸桥结构组成。 (a) 在葡萄球菌 FemX、FemA 或 FemB 中发生突变/缺失时,肽聚糖链的正确交联,(b) 由于 FemX 中的突变/缺失导致肽聚糖链无交联,(c) 由于 FemA 中的突变/缺失导致肽聚糖链的非常短的交联,(d) 由于 FemB 中的突变/缺失导致肽聚糖链的短交联。
纳米颗粒组件经过严格的调查,因为诸如催化,电池和生物医学等领域内的众多应用。在这里,据报道,据报道,据报道,据报道,据报道,据报道,在加工棉纤维细胞壁的模板(即CNC的天然起源)的模板中,定向类似杆状的,生物衍生的纤维素纳米晶体(CNC)。是一个系统,将组件同时在固态中与CNC的自上而下形成通过HCL蒸气同时进行。在水解后,纤维素微纤维纤维分解为CNC,然后堆积在一起,从而减少了原始纤维的孔径分布。通过n 2吸附,吸水,热值和小角度的X射线散射来证明密集的填料,并假设分配给CNC之间有吸引力的范德华相互作用。
和α-连接的ʟ-鼠李糖部分。近年来,已开发出几种候选疫苗来通过将细胞壁多糖与合适的蛋白质结合来控制细菌感染,其中包括针对b型流感血友病(Hib) [12,13]、脑膜炎[14]、肺炎球菌感染[15,16]和肠道疾病如霍乱[17]、腹泻[18]和尿路感染[19]的疫苗。尽管可以通过发酵技术分离多糖,但是很难从天然来源中获得大量具有足够纯度的多糖片段。因此,开发化学合成策略对于获得具有足够纯度的所需数量寡糖片段非常重要。在这个方向上,本文介绍了使用顺序糖基化策略对对应于E. albertii O4菌株细胞壁O抗原多糖的五糖重复单元进行全合成(图1)。