利用WIWAM XY植物表型成像系統鑒別新型羅替血紅蛋白類似物

疥鏈霉菌是一種與常見疥痂相關的植物病原菌。這主要歸因于它能夠產生植物毒素thaxtomin A，其生物合成由纖維二糖觸發。在對纖維二糖存在時釋放的其他代謝物的調查中，我們在含有疥鏈霉菌的thaxtomin提取物中發現了其他化合物。質譜（MS）和核磁共振（NMR）結構分析表明，這些化合物是TOR（雷帕霉素靶點）激酶（TORK）途徑抑制性脂肽rotihibin A的氨基酸序列變體，主要化合物命名為rotihibin C和D。與thaxtomin相反，在葡萄糖存在的情況下也能誘導產生Rotihibin C和D，這表明它們的生物合成受到不同的調節。通過shotgun法和靶向蛋白質組學的結合，S. scabies 87-22. 簇跨越33 kbp，編碼2種不同的非核糖體肽合成酶（NRPSs）和12種附加酶。在其他公開獲得的完整放線菌基因組中發現了同源rth生物合成基因簇。Rotihibins C和D在低濃度下對小檸檬和擬南芥具有除草活性，這可以通過監測對生長的影響和光系統II的最大光化學效率來證明。Rotihibins A和B是作用于TORK途徑的植物生長抑制劑。研究報告了從疥鏈霉菌中分離和鑒定新的羅地血紅蛋白序列類似物，這是馬鈴薯和其他塊莖和根類蔬菜中常見疥痂的主要原因。通過結合蛋白質組學數據和基因組分析，發現了一個神秘的生物合成基因簇，編碼能夠產生羅替血紅蛋白的酶機制。這項工作協助實現通過生物技術生產該脂肽變體，以研究其在擬南芥中靶向植物TORK途徑的確切機制。此外，生物信息學揭示了與植物相關的鏈霉菌菌株中存在其他變體，包括致病性和非致病性菌株，這提出了關于這種脂肽實際功能的新問題。在非核糖體肽合成酶（NRPS）中發現一個模塊，該模塊包含異常瓜氨酸殘基，這可能改進對由隱蔽的NRPS基因簇編碼的肽的預測。