2024年3月28日,颜宁/闫创业/潘俊敏课题组合作在Cell杂志在线发表了题为Structure-guided discovery of protein and glycan components in native mastigonemes的研究论文。
糖对于生命至关重要:以葡萄糖为代表的糖类分子是细胞代谢主要的能量来源之一,植物中的细胞壁由纤维素构成,糖基化也是重要的翻译后修饰 (Posttranslational modifications, PTM) 形式之一,可显著扩展蛋白质的功能多样性。糖基化蛋白参与多种生命过程,如信号传导、免疫反应和细胞分化等。但聚糖分子内在的立体化学复杂性阻碍了对其系统性的研究,含糖结构信息的缺乏严重限制了人类对这类重要生物分子类群功能的理解。
该研究报道了从莱茵衣藻纤毛中分离的天然纤绒毛 (Mastigoneme) 3.0 ?分辨率的冷冻电镜结构。纤绒毛是从纤毛膜向外延伸的一种纤细结构。通过研究发现,纤绒毛主体形成超螺旋纤维结构,每个完整螺旋由四对反平行的纤绒毛样蛋白1 (Mastigoneme-like protein 1, Mst1) 组成。在Mst1中,其含有II型多聚羟脯氨酸 (Hyp) 螺旋结构 (PPII),该二级结构被大量阿拉伯聚糖包被。意外的是,结合冷冻电镜密度、生信分析和蛋白质质谱,研究者发现并鉴定出Mastigoneme前所未知的核心组分,并为之命名纤绒毛轴心蛋白。