La glicosilación es un tipo de modificación de proteínas altamente conservada y extendida en eucariotas. Se divide principalmente en modificación de N-glicosilación, modificación de O-glicosilación, modificación de C-glicosilación y modificaciones personalizadas, etc. desempeñan un papel decisivo en el mantenimiento de la estabilidad, la configuración, la transducción de señales celulares y el reconocimiento y unión de las proteínas con otras moléculas o proteínas.
Aunque la modificación por glicosilación es muy importante en los procesos vitales, su función en la patogénesis de hongos fitopatógenos está lejos de comprenderse del todo.
El 30 de junio de 2021, la conferencia en línea "Omics Cloud Classroom - System Biology Multi-omics Research Strategy Sharing Session" organizada por Shanghai Zhongke New Life Biotechnology Co., Ltd. llegó a una conclusión perfecta. , El profesor asociado Chen Xiaolin de la Facultad de Ciencia y Tecnología Vegetal de la Universidad Agrícola de Huazhong fue invitado a compartir los resultados con todos sobre el tema "Progreso de la investigación de las modificaciones de la glicosilación de proteínas en hongos fitopatógenos".
El profesor Chen ha publicado más de 30 artículos en Ann Rev Phytopathol, Plant Cell y otras revistas, y ha presidido 4 proyectos de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales. Sus temas de investigación utilizan principalmente el arroz Magnaporthe oryzae como sistema modelo. integral Utilice proteómica, proteómica modificada, genómica y otros métodos para estudiar los mecanismos moleculares de la patogenicidad del añublo del arroz, la resistencia a las enfermedades del arroz y los mecanismos moleculares de interacción entre hongos patógenos y plantas. Lo que sigue es una reseña y un resumen del maravilloso informe del profesor Chen.
Glicosilación
Tema compartido 1
Este tema de investigación combina la tecnología proteómica de glicosilación para analizar el hongo patógeno modelo: el hongo vegetativo Magnaporthe oryzae. Una identificación y comparación a gran escala. Se realizó un estudio de proteínas N-glicosiladas en varias etapas de hifas, conidios y apresorios, y se descubrió que la N-glicosilación puede coordinar la diferenciación de hifas, conidios y apresorios modificando diferentes tipos de proteínas diana y otros procesos de desarrollo biológico diferentes.
El estudio también encontró que la mayoría de las proteínas clave involucradas en el sistema de control de calidad del retículo endoplásmico (ERQC) de las células fueron identificadas como proteínas N-glicosiladas, lo que sugiere que las modificaciones de la N-glicosilación desempeñan un papel importante para garantizar la traducción correcta de las proteínas secretadas y el plegamiento y otras cualidades desempeñan funciones reguladoras clave.
Glicosilación
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En el estudio de la modificación de la N-glicosilación y el mecanismo de defensa del huésped, se encontró N-glicano de Slp1 mediado por Alg3 Modificación de la cilación afecta la estabilidad de las proteínas y la capacidad de unión a la quitina de Slp1, ayudando así a los hongos patógenos a evadir el mecanismo de defensa del huésped e infectarlo con éxito. Este proyecto descubrió por primera vez que la modificación por N-glicosilación es una nueva forma de regular la función de las proteínas efectoras.
Glicosilación
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La modificación anclada a GPI también es uno de los principales tipos de modificación de glicosilación. Los estudios han encontrado que la modificación anclada a GPI regula la función de la pared celular al regular la abundancia y la localización de las proteínas de la familia Gel en la pared celular y participa en la penetración de la epidermis del huésped. Al mismo tiempo, la modificación anclada a GPI puede proteger la capa interna de la célula. pared, moléculas PAMP relacionadas con patógenos, sean reconocidas por el mecanismo de defensa del huésped, eludiendo así la respuesta defensiva del huésped. Este estudio es el primero en descubrir el mecanismo por el cual la modificación anclada en GPI ayuda a los hongos patógenos de plantas a lograr la evasión inmune.
Glicosilación
Tema compartido 4
En la conferencia, el Sr. Chen enfatizó que la modificación de la glicosilación de O-GlcNAc involucra múltiples especies y es de gran importancia para el. proceso de vida, como su importancia en la formación de gametos de Arabidopsis y desarrollo de gérmenes, y su importancia para la integridad de las células de levadura. La modificación de la glicosilación será un tema candente de investigación ahora y en el futuro.
Finalmente, utilizando el proceso del ciclo de infección de hongos patógenos como pista, el profesor Chen resolvió los principales mecanismos de modificación de la glicosilación que regulan la patogénesis fúngica y la interacción entre hongos y plantas, aclarando futuras investigaciones en este campo. Entendí la idea. La investigación sobre las modificaciones de la glicosilación de proteínas ha profundizado nuestra comprensión de la patogénesis de los hongos patógenos de las plantas y ha ayudado a encontrar nuevas estrategias para la prevención y el control de enfermedades fúngicas. Al mismo tiempo, las enzimas clave y los objetivos clave de las modificaciones de la glicosilación también pueden proporcionar nuevos conocimientos sobre las modificaciones de la glicosilación. Desarrollo de nuevas ideas sobre fungicidas.
Referencias
[1] Funciones emergentes de las modificaciones postraduccionales en hongos y bacterias fitopatógenos. Annu Rev Phytopathol.
[2]Glicosilación de proteínas durante. Infección por hongos patógenos de plantas. New Phytol. 230(4): 1329-1335.
[3] El análisis proteómico cuantitativo revela funciones importantes de la N-glicosilación en el sistema de control de calidad de ER para el desarrollo y la patogénesis. Magnaporthe oryzae. PLoS Pathog. 2020; 16(2).
[4] El anclaje de glicosilfosfatidilinositol (GPI) mediado por GPI7 regula la penetración apresora y la evasión inmune durante la infección de Magnaporthe oryzae. 7): 2581-2595.
Con el rápido desarrollo de la tecnología de espectrometría de masas, la investigación sobre ómicas de modificación postraduccional también ha mostrado un crecimiento acelerado. No se pueden ignorar las importantes funciones biológicas de los carbohidratos. Por ejemplo, la capa de azúcar extracelular está compuesta de glicoproteínas y glicolípidos. Las glicoproteínas en el glicocálix generalmente llevan modificaciones de glicosilación de tipo polisacárido. El glicocáliz no solo protege y lubrica las células, sino que también está relacionado con el reconocimiento de la superficie celular y la adhesión celular. Por lo tanto, juega un papel muy importante en la respuesta al estrés de las plantas. papel importante en la infección bacteriana y otros procesos, por lo que gradualmente se ha convertido en un punto de investigación en los últimos años. Si desea realizar una investigación desde la perspectiva de la glicosilación, debe determinar el propósito de la investigación: si es el sitio de glicosilación en una muestra, la composición de la glicoforma de interés o la glicoforma específica del sitio, qué se puede utilizar. Las rutas técnicas son bastante diferentes.