당화 변형 - 생명 과정에서 없어서는 안될 "설탕 코팅 총알"

글리코실화는 진핵생물에서 고도로 보존되고 널리 퍼져 있는 유형의 단백질 변형으로, 주로 N-글리코실화 변형, O-글리코실화 변형, C-글리코실화 변형, 맞춤형 변형 등으로 구분됩니다. 단백질 안정성, 구성, 세포 신호 전달, 인식 및 다른 분자 또는 단백질과의 결합을 유지하는 데 결정적인 역할을 합니다.

글리코실화 변형은 생명 과정에서 매우 중요하지만, 식물 병원성 진균의 병인에서 그 기능은 완전히 이해되지 않았습니다.

2021년 6월 30일 Shanghai Zhongke New Life Biotechnology Co., Ltd.가 주최한 온라인 강의 '오믹스 클라우드 교실 - 시스템 생물학 다중 오믹스 연구 전략 공유 세션'이 다행히 완벽한 결론을 얻었습니다. , 화중농업대학교 식물과학기술대학 부교수 천샤오린(Chen Xiaolin)은 "식물 병원성 곰팡이의 단백질 글리코실화 변형에 대한 연구 진행 상황"이라는 주제로 모든 사람과 결과를 공유하도록 초대되었습니다.

Chen 선생님은 Ann Rev Phytopathol, Plant Cell 및 기타 저널에 30편 이상의 논문을 발표했으며 4개의 국립자연과학재단 프로젝트를 주도했습니다. 그의 연구 주제는 주로 Magnaporthe oryzae-rice를 모델 시스템으로 사용합니다. 종합 단백질체학, 변형 단백질체학, 유전체학 및 기타 방법을 사용하여 도열병 병원성, 벼병 저항성 및 병원성 균류-식물 상호 작용 분자 메커니즘의 분자 메커니즘을 연구합니다. 다음은 Chen 선생님의 훌륭한 보고서에 대한 리뷰와 요약입니다.

당화

공유 주제 1

본 연구 주제는 당화 단백질체학 기술을 결합하여 모델 병원성 곰팡이인 Magnaporthe oryzae 영양균을 분석하는 대규모 동정 및 비교입니다. 균사, 분생포자 및 부착기의 다양한 단계에서 N-글리코실화된 단백질의 분석이 수행되었으며, N-글리코실화가 다양한 유형의 표적 단백질 및 기타 생물학적 발달 과정을 변형하여 균사, 분생포자 및 부착기의 분화를 조정할 수 있음이 밝혀졌습니다.

이 연구는 또한 소포체 품질 관리(ERQC) 시스템과 관련된 대부분의 주요 단백질이 N-글리코실화된 단백질로 확인되었다는 사실을 발견했습니다. 이는 N-글리코실화 변형이 ERQC의 올바른 번역을 보장하는 데 중요하다는 것을 시사합니다. 분비된 단백질과 접힘 및 기타 특성이 중요한 조절 기능을 수행합니다.

당화

공유 주제 2

N-당화 변형 및 숙주 방어 메커니즘 연구에서 Alg3 매개 N-글리칸인 Slp1의 Cylation 변형이 발견되었습니다 Slp1의 단백질 안정성과 키틴 결합 능력에 영향을 주어 병원성 곰팡이가 숙주의 방어 메커니즘을 회피하고 숙주를 성공적으로 감염시키는 데 도움을 줍니다. 이 프로젝트는 N-글리코실화 변형이 이펙터 단백질의 기능을 조절하는 새로운 방법이라는 것을 처음으로 발견했습니다.

글리코실화

주제 3 공유

GPI 고정 변형도 글리코실화 변형의 주요 유형 중 하나입니다. 연구에 따르면 GPI 고정 변형은 겔 계열 단백질의 풍부함과 세포벽 위치를 조절하여 세포벽 기능을 조절하고 동시에 숙주 표피 침투에 관여하는 것으로 나타났습니다. 동시에 GPI 고정 변형은 세포의 내부 층을 보호할 수 있습니다. 벽, 병원체 관련 분자 PAMP가 숙주 방어 메커니즘에 의해 인식되지 않아 숙주의 방어 반응을 우회합니다. 이번 연구는 GPI 고정 변형이 식물병원균의 면역회피를 돕는 메커니즘을 최초로 발견한 것이다.

당화

주제 4 공유

강의에서 Chen 씨는 O-GlcNAc 당화 변형이 여러 종에 관련되어 있음을 강조했습니다. 애기장대 배우자 형성 및 세균 발달에서의 중요성, 효모 세포의 완전성에 대한 중요성과 같은 생명 과정. O 글리코실화 변형은 현재와 미래의 뜨거운 연구 주제가 될 것입니다.

마지막으로 첸 선생님은 병원성 곰팡이의 감염주기 과정을 단서로 삼아 곰팡이 발병기전과 곰팡이와 식물의 상호작용을 조절하는 글리코실화 변형의 주요 메커니즘을 정리하여 이 분야의 향후 연구를 명확하게 했습니다. 아이디어를 얻었습니다. 단백질 글리코실화 변형에 대한 연구는 식물 병원성 진균의 병인에 대한 이해를 심화시켰으며 곰팡이 질병 예방 및 제어를 위한 새로운 전략을 찾는 데 도움을 주었습니다. 동시에 글리코실화 변형의 주요 효소와 주요 목표는 또한 곰팡이 질병에 대한 새로운 통찰력을 제공할 수 있습니다. 새로운 살균제 개발.

참고 자료

[1] 식물 병원성 곰팡이 및 박테리아에서 번역 후 변형의 새로운 역할. Annu Rev Phytopathol 2021.

[2] 단백질 글리코실화. Infection by plant 병원성 진균. 230(4): 1329-1335.

[3] 정량적 단백질체학 분석은 ER 품질 관리 시스템에서 N-글리코실화의 중요한 역할을 보여줍니다. Magnaporthe oryzae. 16(2).

[4] GPI7 매개 글리코실포스파티딜이노시톨(GPI) 고정은 Magnaporthe oryzae 2020의 감염 동안 억제 침투를 조절합니다. 7): 2581-2595.

질량분석 기술의 급속한 발전과 함께 번역 후 변형 오믹스에 대한 연구도 급속히 성장하고 있다. 예를 들어, 세포외 설탕 코트는 당단백질과 당지질로 구성되어 있습니다. 글리코칼릭스에 있는 당단백질은 일반적으로 다당류 형태의 글리코실화 변형을 가지고 있으며, 글리코칼릭스는 세포를 보호하고 윤활할 뿐만 아니라 세포 표면 인식 및 세포 부착과도 관련이 있으므로 식물 스트레스 반응에 매우 중요한 역할을 합니다. 박테리아 감염 및 기타 과정에서 중요한 역할을 하므로 최근 몇 년간 점차적으로 연구의 중심지가 되었습니다. 글리코실화의 관점에서 연구를 수행하려면 연구 목적을 결정해야 합니다. 즉, 특정 샘플의 글리코실화 부위인지, 관심 글리코형의 구성인지, 부위별 글리코형인지, 무엇이 될 수 있는지를 결정해야 합니다. 사용되는 기술 경로는 상당히 다릅니다.