中國科大關(guān)于巢湖水華藍藻天敵的研究取得進展
藍藻是地球上最古老的生物之一，能夠進行光合作用進而參與調(diào)控生物圈的碳氮循環(huán)。然而，在富營養(yǎng)化的水體中，藍藻的過度繁殖導致水華，帶來嚴重的經(jīng)濟和社會問題。在中國的第五大淡水湖－巢湖中，每年都發(fā)生嚴重的水華污染，目前仍然沒有行之有效的方法來控制巢湖藍藻水華的爆發(fā)。噬藻體是一種特異性侵染藍藻的病毒，能夠調(diào)控藍藻的種群密度和季節(jié)分布，被認為是一種潛在的有效干預藍藻水華的生物手段。目前為止關(guān)于淡水噬藻體的研究幾乎處于空白狀態(tài)。
為了研究巢湖噬藻體的生態(tài)分布、侵染機制和與藍藻的共進化關(guān)系，中國科學技術(shù)大學微尺度物質(zhì)科學國家研究中心和生命科學學院周叢照教授和陳宇星教授團隊通過長期的努力，從巢湖中分離得到了一株全新的長尾噬藻體Mic1，能夠特異性侵染巢湖水華的優(yōu)勢藻種微囊藻。Mic1的頭部尺寸約為88納米，尾部長度約為400納米。研究人員通過冷凍電鏡技術(shù)解析了Mic1頭部近原子分辨率結(jié)構(gòu)，是第一個淡水噬藻體的三維結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)清晰的闡釋了Mic1的頭部組裝機制。結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)Mic1的頭部由衣殼蛋白gp40和裝飾蛋白gp47組裝形成二十面體結(jié)構(gòu)。gp40采取經(jīng)典的噬菌體的HK97-like折疊模式，形成五聚體和六聚體，通過榫卯結(jié)構(gòu)進一步組裝形成二十面體頭部。裝飾蛋白gp47采用全新的折疊模式，錨定在二十面體的二次軸附近，進一步加固頭部的穩(wěn)定性。該研究成果以“Capsid structure of a freshwater cyanophage Siphoviridae Mic1”為題于2019年7月30日在線發(fā)表于《Structure》雜志。該研究闡明了噬藻體的組裝機制，為后續(xù)噬藻體的改造和人工合成，并應用于藍藻水華的干預提供了理論指導。
中國科大生命科學學院周叢照教授、陳宇星教授為該論文的共同通訊作者。博士生靳華和副教授江永亮為該論文的共同第一作者。冷凍電鏡數(shù)據(jù)收集工作在中科院生物物理所生物成像中心完成。該研究得到了科技部、國家自然科學基金委和中國科學院的資助。
文章鏈接：https://www.cell.com/structure/fulltext/S0969-2126(19)30235-7
版權(quán)與免責聲明：本網(wǎng)頁的內(nèi)容由收集互聯(lián)網(wǎng)上公開發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享，并不意味著贊同其觀點或證實其真實性，也不構(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺，不為其版權(quán)負責。如涉及侵權(quán)，請聯(lián)系我們及時修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com