我科學家揭示蘭州熊蜂肽聚糖識別蛋白的結構與功能

2020-12-18 中國生物技術網

近日,中國農業科學院蜜蜂研究所蜂種質資源與育種團隊揭示了蘭州熊蜂肽聚糖識別蛋白的結構與功能。該研究豐富了傳粉蜂類先天免疫系統中模式識別受體的認知,為我國本土熊蜂資源保護和利用奠定了基礎。該成果在線發表在《國際分子科學雜誌(International Journal of Molecular Sciences)》上。

據安建東研究員介紹,熊蜂是一類重要的傳粉昆蟲,在設施作物生產中發揮著十分重要的作用。目前,歐洲地熊蜂是全球商業化應用最廣的傳粉蜂種,但是,該蜂種已在全球多個地區造成生物入侵。因此,越來越多的國家禁止進口歐洲地熊蜂,並著手本土熊蜂的篩選與馴化。蘭州熊蜂是蜜蜂所篩選出的本土良種熊蜂,人工繁育性狀較好,傳粉性能優良,是目前研究所本土熊蜂馴化工作的重點研究對象。

病蟲害威脅和營養缺失是影響熊蜂人工繁育的重要因素。肽聚糖識別蛋白是熊蜂參與抗菌免疫和腸道菌群調節的關鍵模式識別受體,在熊蜂抵抗病蟲害及維持腸道健康方面發揮著重要作用。該研究發現蘭州熊蜂肽聚糖識別蛋白通過識別Dap型肽聚糖,激活下遊信號通路啟動先天免疫應答機制,進而清除病原微生物和調節腸道微生物。而且發現在肽聚糖結合槽內390位的組氨酸是蘭州熊蜂結合Dap型肽聚糖的錨定殘基,而模式生物果蠅結合Dap型肽聚糖的錨定殘基是413位的精氨酸。因此,我們推測膜翅目蜂類肽聚糖識別蛋白結合Dap型肽聚糖的機制和雙翅目果蠅不同。

該研究得到中國農科院科技創新工程和國家科技基礎資源調查專項資助。

論文連結:

https://www.mdpi.com/1422-0067/21/7/2441

相關焦點

  • 我國科學家揭示鋅指抗病毒蛋白ZAP識別RNA的分子機制
    鋅指抗病毒蛋白(Zinc-finger Antiviral protein,ZAP)是一種由宿主編碼的重要抗病毒因子,ZAP特異能夠抑制包括小鼠白血病病毒、愛滋病病毒、伊波拉病毒等在內的多種病毒複製。而ZAP識別RNA的序列特徵和作用分子機制一直是亟待解決的科學問題。我國科學家對不同ZAP蛋白的截短體和不同序列、不同長度的富含胞嘧啶和鳥嘌呤(CG)二核苷酸的單鏈RNA複合物進行晶體篩選,最終得到了解析度為2.19?的ZAP蛋白N端結構域(NZAP)與6-nt(CGUCGU)單鏈RNA複合物的晶體結構。基於該結構,研究人員確證了ZAP特定位點對RNA結合和抗病毒功能的重要性。
  • 硫酸乙醯肝素蛋白聚糖的功能機制及靶向性藥物研究
    主要從事中藥中多糖的結構與功能,構效關係,多糖的靶向性及其作用機理,細胞膜蛋白聚糖及其相關酶的功能機制以及糖類創新藥物研究;涉及方向有抗腫瘤,早老痴呆,免疫調節,以及針對腸道菌群相關疾病預防等。研究工作闡明了30多種多糖新結構和9種靶向性中藥多糖抗腫瘤作用的新機制;首次揭示了多糖的吸收機制和蛋白聚糖與miRNA相互調控網絡研究的新方向;發現了中藥多糖抑制腫瘤生長的15個潛在新靶點。
  • 中國科大合作揭示SETD3蛋白的結構與功能
    原標題:中國科大合作揭示SETD3蛋白的結構與功能SETD3是SET結構域超家族成員,其過表達與癌症的惡行化密切相關,在以往報導中被認為可以作為賴氨酸甲基化酶而發揮功能。
  • 科學家揭示神經系統突觸蛋白組織新機制
    科學家揭示神經系統突觸蛋白組織新機制 2016-08-31 上海生命科學研究院 上海應用物理研究所 研究團隊解析出了PSD-95和SynGAP的複合物結構,發現PSD-95通過C端延伸的PDZ結構域特異性地識別SynGAP。
  • Science:我國科學家從結構上揭示人胰高血糖素受體的G蛋白特異性...
    但是,確定單個GPCR如何識別不同G蛋白亞型的分子細節仍然難以捉摸,因此限制了對GPCR信號轉導機制的理解。在一項新的研究中,來自中國科學院上海藥物研究所、復旦大學和上海科技大學等研究機構的研究人員利用低溫電鏡(cryo-EM)技術解析出人胰高血糖素受體(GCGR)與它的同源激動劑和不同類型的G蛋白(Gs或Gi)結合在一起時的三維結構。
  • 研究揭示糖轉運蛋白結構與機理
    這類葡萄糖轉運蛋白家族包含多個成員,其中科學家對GLUT1、GLUT2、GLUT3、GLUT4這四個蛋白研究最為深入,且證實與多種人類疾病的發生密切相關,如嬰兒癲癇發作、Fanconi-Bickel綜合症、糖尿病、肥胖等。但是目前對於這一類重要蛋白的結構信息知之甚少。 顏寧教授領導的研究組一直將人體葡萄糖轉運蛋白及其在各物種中同源蛋白的結構與功能研究作為主要方向。
  • 英國科學家生物合成特定蛋白聚糖,解鎖生發奧秘
    人體生物合成特定蛋白聚糖濃度的降低導致脫髮,這一論斷34年以來備受矚目。從1987年簡·瓦德斯坦教授(Professor Dr. Jan Wadstein)和厄林·託姆博士(Dr.Erling Thom)確定蛋白聚糖替代物(Marilex ® -Mark 1)的原始來源起,近半個世紀,Marilex®的發展一直在持續不斷地進化,至今仍處於防脫生發科研領域的最前端。
  • 科學家揭示線粒體鈣離子單向轉運蛋白MCU的結構機制
    科學家揭示線粒體鈣離子單向轉運蛋白MCU的結構機制 來源:上海生命科學研究院   發布者:張薦轅   日期:2016-05-06   今日/總瀏覽:1/3267
  • 中國科大等揭示SETD3蛋白作為β-actin組氨酸甲基化酶的結構與功能
    近日,中國科學技術大學教授許超課題組與波蘭華沙大學Jakub Drozak實驗室合作,解析了SETD3與β-actin多肽的高分辨複合物晶體結構,並結合酶活實驗揭示了肌動蛋白(Actin)第73位組氨酸(His73)的N3位甲基化的作用機制,相關成果於2月20日以Structural insights into SETD3-mediated histidine
  • 我國科學家首次解析出NPC1蛋白結構
    清華大學顏寧課題組與中國疾控中心、中科院微生物組高福院士課題組合作的一項最新成果,在世界上首次解析出與上述兩種疾病相關的關鍵因子——NPC1蛋白的清晰結構,並初步揭示了它的工作過程,從而為幹預、治療這兩種疾病打開了新大門。
  • 揭示新型冠狀病毒SARS-CoV-2刺突糖蛋白的結構、功能和...
    由此可知,冠狀病毒進入易感細胞是一種複雜的過程,需要S蛋白的受體結合和蛋白水解過程協同作用以促進病毒-細胞融合。不同的冠狀病毒使用S1亞基內的不同結構域來識別各種附著受體和進入受體,這取決於冠狀病毒種類。
  • 我國科學家破解藻類水下光合作用的蛋白結構和功能
    光合作用為生物的生存提供了能量和氧氣,為利用不同環境下的光能,光合生物進化出了不同的色素分子和色素結合蛋白。硅藻是一種豐富和重要的水生光合真核生物,佔地球總原初生產力的20%。
  • 【人民日報】我國科學家解析出NPC1蛋白結構
    近日,清華大學顏寧課題組與中國疾控中心、中科院微生物組高福院士課題組合作的一項最新成果,在世界上首次解析出NPC1蛋白的清晰結構,並初步揭示了它的工作過程,從而為幹預、治療罕見遺傳疾病「尼曼—皮克病」和伊波拉病毒打開了新大門。
  • 我國科學家解析出NPC1蛋白結構
    近日,清華大學顏寧課題組與中國疾控中心、中科院微生物組高福院士課題組合作的一項最新成果,在世界上首次解析出NPC1蛋白的清晰結構,並初步揭示了它的工作過程,從而為幹預、治療罕見遺傳疾病「尼曼—皮克病」和伊波拉病毒打開了新大門。
  • 【中國科學報】科學家揭示智障相關蛋白分子機制
    近日,記者從中科院上海生科院神經所獲悉,該所研究員熊志奇小組在最新的研究中,揭示了智障相關蛋白CDKL5在興奮性突觸發育中的重要作用,增進了對CDKL5相關疾病機理的理解。相關研究在美國《國家科學院院刊》在線發表。 智障是一類嚴重危害兒童身心健康的疾患,不僅給患兒帶來痛苦,也給家庭和社會帶來沉重負擔。
  • Cell:從結構上揭示精子在受精開始時識別卵子外殼蛋白機制
    2017年6月18日/生物谷BIOON/---在一項新的研究中,來自瑞典卡羅琳斯卡研究所的研究人員首次獲得一種精子蛋白在受精開始時結合到一種對應的卵子外殼蛋白上的三維結構圖。這項研究揭示出一種相同的參與與軟體動物和哺乳動物中的精子之間的相互作用的卵子蛋白結構。
  • 中國科學家揭示鋅指抗病毒蛋白ZAP識別RNA的分子機制
    該研究工作解析了鋅指抗病毒蛋白ZAP N端抗病毒主要功能域與富含CG二核苷酸的單鏈RNA複合物的高解析度晶體結構,揭示了鋅指抗病毒蛋白ZAP識別單鏈RNA中CG二核苷酸、單獨鳥嘌呤核苷酸以及單獨胞嘧啶核苷酸的分子基礎。鋅指抗病毒蛋白ZAP最早由高光俠於2002年報導,是對於小鼠白血病病毒的複製具有抑制作用的一種宿主因子。
  • 《自然—結構與分子生物學》:科學家揭示DNA解旋機理
    》:科學家揭示DNA解旋機理
  • 新成像手段揭示愛滋病毒糖盾細節,疫苗研發或找到關鍵點
    斯克裡普斯研究公司(Scripps Research)和洛斯阿拉莫斯國家實驗室(Los Alamos National Laboratory)的科學家們設計了一種方法,用於繪製聚糖,其達到的精度前所未有。
  • Nature:顏寧等揭示人源葡萄糖轉運蛋白GLUT1的結構及工作機理
    5月18日,清華大學醫學院教授顏寧研究組在Nature在線發表了題為Crystal structure of the human glucose transporter GLUT1的研究論文,在世界上首次報導了人源葡萄糖轉運蛋白GLUT1的晶體結構,初步揭示其工作機制以及相關疾病的致病機理。