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滴滴Grace合肽库

金虫 (正式写手)


[交流] 抗菌肽VG18与KG18最新研究进展

当前,作物病害严重影响农产品质量,化学农药的滥用又带来诸多风险,在此背景下,植物基因工程成为改善作物健康的有力工具,抗菌肽(AMPs)也因广谱活性受到关注。研究通过NMR和MD模拟揭示了VR18和KG18与脂多糖(LPS)的互作机制,这两种肽对哺乳动物细胞无毒、无过敏原性,在植物蛋白酶中稳定,且不扰动植物膜模拟物。

作者团队采用了一种替代策略,过表达两种合理设计的AMPs,即VR18(VARGWGRKCPLFGKNKSR)和KG18(KNKSRVARGWGRKCPLFG)。

这些肽对哺乳动物细胞无细胞毒性,并对多种动物和植物病原体表现出广谱活性。生物物理分析进一步证明,这些肽通过与细菌外膜和内膜脂质成分的相互作用发挥其抗菌作用。重要的是,这些肽不扰动植物模型膜模拟物,并且在含有蛋白酶的植物提取物中稳定。分子生物学和代谢组学研究的结合表明,这些肽在转基因植物中的内源性表达增强了植物的先天防御机制,而不破坏其代谢过程。

作者团队之前设计并表征了合成肽VG16KRKP(VARGWKRKCPLFGKGG),并评估了其对一系列革兰氏阴性细菌病原体的抗菌活性,包括植物和动物相关菌株,以及动物真菌病原体。VG16KRKP表现出广谱抗菌活性,但对革兰氏阴性病原体铜绿假单胞菌和革兰氏阳性细菌缺乏疗效。使用高分辨率NMR的结构分析,结合突变研究,鉴定出残基W5、L11和F12对生物活性至关重要。这些残基形成了一个疏水中心,对膜相互作用至关重要,任何这些残基的替换都会导致抗真菌效力显著降低或完全丧失。

研究采用农杆菌介导转化,将VR18和KG18基因转入烟草。结果显示,转基因烟草在表型上与野生型无异,且有效表达了这两种肽。面对病原菌挑战,转基因烟草展现出强抗性,病害症状显著减少,细菌CFU大幅降低。同时,转基因烟草能有效管理ROS水平,应激基因表达保持稳定,次生代谢谱变化极小,表明外源肽表达未显著影响植物代谢。

此外,研究通过荧光光谱、等温滴定微量热等技术,证实了VR18和KG18与LPS的强亲和力及其破坏细菌膜结构的潜力。还通过NMR光谱揭示了VR18和KG18在LPS双分子层下的3D结构,阐明了其生物活性构象。该研究为开发可持续农业抗病策略提供了新思路,具有重要的理论和应用价值。

来源:Plant Biotechnology Journal 10.5
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Hewei

金虫 (文坛精英)



滴滴Grace合肽库(金币+1): 谢谢参与
帮顶!!!!!!!!!!!
19楼2025-09-21 11:47:39
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jiaoxg3楼
2025-09-17 09:57   回复  
滴滴Grace合肽库(金币+1): 谢谢参与
toppaper5楼
2025-09-17 10:31   回复  
滴滴Grace合肽库(金币+1): 谢谢参与
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