Structural and Biochemical Studies of LysM Proteins

Publikation: Bog/antologi/afhandling/rapportPh.d.-afhandling

Lysin motivet (LysM) er et velkarakteriseret carbohydrat-bindende modul hvilken normalt findes som gentagende enheder i proteiner fra alle organismer, med undtagelse af Archaea. Den funktionelle betydning af denne multiplicitet blev undersøgt med udgangspunkt i to homologe endopeptidaser, Nlp/P60. Disse endopeptidasaer er involveret i peptidoglycan hydrolyse; Cell Wall Lytic Enzyme associated with cell Separation (CwlS) fra Bacillus subtilis og P60_Tth fra Thermus thermophilus. Biokemiske studier, foretaget med heterolog udtrykt CwlS, viste at flere LysM domæner opererer kooperativt for at binde N-acetylglukosamin (NAG) polymerer. Denne øgede affinitet korrelerede positivt med den katalytiske aktivitet af enzymet. Den kooperative ligand binding af LysM domænerne var yderligere demonstreret ved strukturelle studier på P60_2LysM, en variant af P60_Tth bestående af to LysM domæner og derved mangler det katalytiske domæne. Ligand induceret intermolekylær dimerisering blev observeret i co‑krystalstrukturen af P60_2LysM og NAG6. Indtil videre er dette det eneste strukturelle bevis der illustrerer intermolekylær dimerisering af LysM proteiner.
Intermolekylær dimerisering af plante LysM receptor kinaser (RK) er blevet foreslået som initierings mekanismen foregåede down-stream signalering. Flere LysM-RK par er endog vist impliceret i symbiose- eller forsvarssignalering. Den ene partner i et LysM-RK par mangler normalt et aktivt kinase domæne og rekrutterer sandsynligvis en aktiv LysM-RK som co-receptor for at mediere down-stream signalering, eksempelvis nodfaktor receptorne 1 og 5 (NFR1 og NFR5) fra Lotus japonicus. Ved binding og genkendelse af rhizobiale nodfaktorer vil NFR1 og NFR5 initiere symbiosesignalering, hvilket fører til udviklingen af rodknolde og symbiotisk nitrogenfiksering. De fleste signaleringskomponenter i nodfaktor pathwayen er blevet identificeret via genetiske metoder. Den aktuelle signaleringsmodel mangler dog komponenter der kan koble genkendelse af nodfaktore ved plasmamembranen til down-stream responser som calcium influks og perinukleær calcium spiking, begge nødvendige for formationen af infektionstråde og rodknolde. Ved brug af nye proteomiske fremgangsmåder er ni receptor kinaser og fire receptor-lignede cytoplasmiske kinaser fundet i pull-down eksperimenter med NFR5 som receptor. Disse formodede interaktører bliver i øjeblikket valideret som komponenter af NFR5 signaleringskomplekset og deres funktionelle roller bliver karakteriseret.
OriginalsprogEngelsk
Antal sider259
StatusUdgivet - 9 jan. 2017

Se relationer på Aarhus Universitet Citationsformater

ID: 103015064