通过DPANN共同培养系统的冷断层扫描揭示了细胞对细胞相互作用
Matthew D Johnson1,2, Doulin C Shepherd1,2, Hiroyuki D Sakai3,4
1Department of Biochemistry and Pharmacology, Bio21 Molecular Science and Biotechnology Institute, The University of Melbourne, Melbourne, VIC, Australia.
Nature communications
|August 16, 2024
概括
DPANN古生物通过蛋白质纳米管与宿主进行通信. 这项研究揭示了纳米管结构和宿主蛋白质变化,进步了对生态共生关系的理解.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 古代生物生物学 古代生物生物学
- 结构生物学 结构生物学
背景情况:
- DPANN古生物是小型的共生生物,其代谢能力有限.
- 它们主要作为有义务的外共生生物存在,依赖宿主细胞生存和繁殖.
- 在DPANN共生中对宿主识别,细胞间通信和宿主适应的机制尚不清楚.
研究的目的:
- 研究DPANN古物及其宿主之间的相互作用的结构和分子基础.
- 阐明DPANN外共生中细胞间通信的机制.
- 为了识别主机对DPANN附件的响应.
主要方法:
- 使用电子冷图 (cryo-ET) 来可视化现场相互作用.
- 亚断层图像的平均值被用来确定纳米管和S层的高分辨率结构.
- 进行了比较蛋白质组学和基因组分析,以评估宿主蛋白质组的变化.
主要成果:
- DPANN古物 (Microcaldus variisymbioticus ARM-1) 通过细胞间蛋白质纳米管与它们的宿主 (Metallosphaera javensis AS-7) 相互作用.
- 该研究确定了宿主和DPANN S层的现场架构以及不同状态的纳米管的结构.
- 蛋白质组分析显示,在对DPANN附着的反应中,宿主蛋白质组发生了显著的改变.
结论:
- 蛋白质纳米管作为宿主-DPANN通信的结构基础.
- 这些发现为在古物中表生态关系背后的分子机制提供了新的见解.
- 这项研究加深了对宿主-DPANN相互作用和共生适应的理解.
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