本文内容转载自“ BioArt植物”微信公众号。原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/9gezzTNEEjLk8Xpfc3DSTA
2023年11月9日,瑞士洛桑大学与法国巴黎萨克雷大学的研究人员在Science发表题为Plant cell wall patterning and expansion mediated by protein-peptide-polysaccharide interaction的研究论文。该研究使用拟南芥花粉管为模型系统,证明了RAPID ALKALINIZATION FACTOR 4 (RALF4)与LEUCINE-RICH REPEAT EXTENSIN8(LRX8)形成异四聚体,通过RALF4的多阳离子表面以电荷依赖的方式特异性地与去甲基化果胶相互作用,该过程是形成细胞壁的关键。
植物细胞壁由纤维素微纤维和果胶等基质聚合物组成,细胞壁多糖组装成特定的模式是植物生长发育所必需的。一直以来,植物细胞壁单体如何形成一个可生长发育的细胞壁的模式是植物生物学的核心问题。细胞扩增需要快速的反馈信号严格控制,这些信号相互协作调控细胞壁形成,避免细胞壁完整性的丧失,而该过程中通过去甲基化调节多聚半乳糖醛酸电荷发挥关键作用,但具体的分子机制尚未明晰。
该研究证明了RALF4在细胞壁形成过程中的信号及结构的双重作用。LRX8-RALF4复合物不仅作为信号分子,还作为细胞壁的组成成分,结合并凝聚果胶等细胞壁多糖形成网状结构,并在花粉管生长过程中保持细胞壁的完整和可扩展性。该研究可能为揭示蛋白-多糖相互作用在细胞壁结构和功能中的其他作用提供灵感。