黄单胞杆菌介导的木质素分解代谢途径公布

作者：PBJ Z.MJ 2024/9/18 13:53:04

木质素是植物细胞壁的主要成分.木质素由苯丙基化合物聚合而成,包括各类苯丙素和苯丙醇,影响着植物的机械强度、纤维质地和抗病性,具有一定的抗菌作用,可以诱导植物产生抗病的信号分子,并激活植物防御.此外,木质素是结构复杂、稳定、多样的无定形三维体型大分子,在自然界中,降解缓慢,是地球生物圈中碳循环的障碍,但目前对于木质素相关化合物的微生物代谢研究较少.2024年9月12日,国际著名期刊Nature Co

木质素是植物细胞壁的主要成分.木质素由苯丙基化合物聚合而成,包括各类苯丙素和苯丙醇,影响着植物的机械强度、纤维质地和抗病性,具有一定的抗菌作用,可以诱导植物产生抗病的信号分子,并激活植物防御.此外,木质素是结构复杂、稳定、多样的无定形三维体型大分子,在自然界中,降解缓慢,是地球生物圈中碳循环的障碍,但目前对于木质素相关化合物的微生物代谢研究较少.

2024年9月12日,国际著名期刊Nature Communications在线发表了题为“Resolving the metabolism of monolignols and other lignin-related aromatic compounds in Xanthomonas citri”的研究文章.Damaris等人研究揭示了黄单胞杆菌对三种主要木质素前体分解代谢途径,展示了木质素汇集到三羧酸循环中的所有必要酶促步骤.

柑橘溃疡病病原菌是由黄单胞杆菌(Xanthomonas citri)感染导致,黄单胞杆菌有大量的酶能降解细胞壁成分,且植物通常会通过局部木质化来应对黄单胞杆菌.该团队研究发现黄单胞杆菌可以使用木质素相关芳香族化合物作为主要碳源,可以有效地代谢芳香族化合物.

随后,该团队通过RNA-seq,验证黄单胞杆菌木质素代谢的途径,GO富集分析发现鞭毛有关基因在木质素相关芳香族化合物的各种条件下均有富集上调,可能是木质素相关芳香族化合物刺激了黄单胞杆菌的运动状态.

该团队揭示了木质素前体分解代谢的第一步是通过芳醇和芳基醛脱氢酶催化的,并发现了芳基醛解毒新途径.然后,该团队总结了黄单胞杆菌中三种主要木质素前体分解代谢的完整途径.

原文链接:

https://www.nature.com/articles/s41467-024-52367-6

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