植物調(diào)節(jié)蛋白用糖標(biāo)記

Carnegie的Shouling Xu和Zhiyong Wang的新作品揭示了在植物中合成許多重要的主蛋白質(zhì)的過程涉及在組裝蛋白質(zhì)后對糖進(jìn)行廣泛修飾或“標(biāo)記”。他們的工作揭示了植物和動物在使用這種蛋白質(zhì)修飾時(shí)的相似性和區(qū)別。它由美國國家科學(xué)院院刊出版。制作所有蛋白質(zhì)的藍(lán)圖都是用DNA編碼的。遺傳密碼告訴細(xì)胞蛋白質(zhì)制造設(shè)備正確的順序，將每個(gè)蛋白質(zhì)的構(gòu)建塊的氨基酸串在一起。通常，在將其DNA代碼翻譯成氨基酸鏈后，用不同的化學(xué)部分進(jìn)一步修飾新合成的蛋白質(zhì)。

動物細(xì)胞中常見的翻譯后修飾形式具有扭曲的O-GlcNAcylation名稱(發(fā)音為oh-gluck-nakel-ation)。這是蛋白質(zhì)中的某些氨基酸與糖分子結(jié)合的過程，這種修飾會影響多種細(xì)胞功能。在動物中，這一過程的變化與神經(jīng)變性，糖尿病，心血管疾病和癌癥有關(guān)。缺乏完成這種修飾的酶的胚胎無法存活。

已經(jīng)知道O-GlcNAcylation也發(fā)生在植物細(xì)胞中。該過程受阻的植物顯示出光響應(yīng)，花發(fā)育，根生長和葉結(jié)構(gòu)等缺陷。然而，到目前為止，很多關(guān)于哪種實(shí)際植物蛋白經(jīng)歷這種修飾仍然是神秘的。

Xu和Wang與加州大學(xué)舊金山分校和中國的科學(xué)家合作，確定了經(jīng)過這種后期制作，加糖改良的植物蛋白。許多這些受影響的蛋白質(zhì)具有在植物和動物中發(fā)揮相同或相似功能的調(diào)節(jié)功能。許多還執(zhí)行植物特有的發(fā)育和生理任務(wù)，例如花發(fā)育和對特定植物激素的反應(yīng)。

“我們確定了262種通過這種方法修飾的蛋白質(zhì)，”Xu解釋道。“此外，我們的研究為植物中O-GlcNAcylation修飾網(wǎng)絡(luò)提供了框架，這將有助于我們了解這些不同蛋白質(zhì)的功能 - 以及它們控制的生長過程 - 如何根據(jù)細(xì)胞中糖的可用性進(jìn)行調(diào)節(jié)“。

“這是植物科學(xué)的重大突破，”卡內(nèi)基植物生物學(xué)主任Sue Rhee說。“壽靈和志勇及其同事開辟了一個(gè)全新的探索領(lǐng)域，將推動我們對植物細(xì)胞生物學(xué)的理解。”

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