利用WIWAM XY植物表型成像系統(tǒng)鑒別新型羅替血紅蛋白類似物

疥鏈霉菌是一種與常見疥痂相關(guān)的植物病原菌。這主要?dú)w因于它能夠產(chǎn)生植物毒素thaxtomin A，其生物合成由纖維二糖觸發(fā)。在對(duì)纖維二糖存在時(shí)釋放的其他代謝物的調(diào)查中，我們?cè)诤薪赕溍咕膖haxtomin提取物中發(fā)現(xiàn)了其他化合物。質(zhì)譜（MS）和核磁共振（NMR）結(jié)構(gòu)分析表明，這些化合物是TOR（雷帕霉素靶點(diǎn)）激酶（TORK）途徑抑制性脂肽rotihibin A的氨基酸序列變體，主要化合物命名為rotihibin C和D。與thaxtomin相反，在葡萄糖存在的情況下也能誘導(dǎo)產(chǎn)生Rotihibin C和D，這表明它們的生物合成受到不同的調(diào)節(jié)。通過shotgun法和靶向蛋白質(zhì)組學(xué)的結(jié)合，S. scabies 87-22. 簇跨越33 kbp，編碼2種不同的非核糖體肽合成酶（NRPSs）和12種附加酶。在其他公開獲得的完整放線菌基因組中發(fā)現(xiàn)了同源rth生物合成基因簇。Rotihibins C和D在低濃度下對(duì)小檸檬和擬南芥具有除草活性，這可以通過監(jiān)測(cè)對(duì)生長的影響和光系統(tǒng)II的最大光化學(xué)效率來證明。Rotihibins A和B是作用于TORK途徑的植物生長抑制劑。研究報(bào)告了從疥鏈霉菌中分離和鑒定新的羅地血紅蛋白序列類似物，這是馬鈴薯和其他塊莖和根類蔬菜中常見疥痂的主要原因。通過結(jié)合蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)和基因組分析，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)神秘的生物合成基因簇，編碼能夠產(chǎn)生羅替血紅蛋白的酶機(jī)制。這項(xiàng)工作協(xié)助實(shí)現(xiàn)通過生物技術(shù)生產(chǎn)該脂肽變體，以研究其在擬南芥中靶向植物TORK途徑的確切機(jī)制。此外，生物信息學(xué)揭示了與植物相關(guān)的鏈霉菌菌株中存在其他變體，包括致病性和非致病性菌株，這提出了關(guān)于這種脂肽實(shí)際功能的新問題。在非核糖體肽合成酶（NRPS）中發(fā)現(xiàn)一個(gè)模塊，該模塊包含異常瓜氨酸殘基，這可能改進(jìn)對(duì)由隱蔽的NRPS基因簇編碼的肽的預(yù)測(cè)。