生物化学与分析生物化学

抽象的

基于表面等离子体共振的植物发育和相关过程理解的最新进展

Prachi Jain、Dhara Arora 和 Satish C Bhatla

自 20 世纪 90 年代初推出以来，SPR 现已成为研究广泛生物分子相互作用的特异性、亲和力和实时动力学的强大研究工具，包括蛋白质-DNA、蛋白质-蛋白质、蛋白质-碳水化合物、蛋白质-RNA 和蛋白质-脂质相互作用。表面等离子体共振 (SPR) 为伴随植物发育各个方面的分子相互作用机制提供了重要信息。各种凝集素的结构-功能关系取决于其单体的四级排列。使用 SPR 作为技术在植物激素研究中取得了新发现。因此，在拟南芥中发现了新的水杨酸结合蛋白 (SABP)。这些包括 α-酮戊二酸脱氢酶 E2 亚基、谷胱甘肽 S-转移酶、寡肽酶 TOP2 和 TOP1 以及 GAPDH 蛋白家族的成员。通过将生物素标记的 DELLA 肽固定在传感器芯片上，并将 AtGID1a [拟南芥赤霉酸 (GA) 受体] 固定为分析物，观察到 GA4 最大程度地增强了 DELLA 和 GID1 之间的结合。分子印迹单层 (MIM) 修饰的 SPR 检测方法可精确区分类似的植物激素，例如 IAA、1H-吲哚-3-丁酸 (IBA) 和激动素 (KT)，检测限约为亚皮摩尔范围。已证明 Coronatine Insensitive-1 (COI1) 可利用 SPR 充当茉莉酸受体。使用 SPR 生物传感器检测到的植物毒素蓖麻毒素浓度比最低致死剂量 (200 ng.ml-1) 低 2,500 倍。使用 SPR 对病毒蛋白（VirE1 和 VirE2）和 ssDNA 进行实时结合动力学研究表明，它们的结合受底物的强烈影响，并且发生在 poly T 序列上，而不是 polyA 和 dsDNA 上。黄瓜坏死病原体病毒 (CNV) 的复制酶蛋白 (p93) 与宿主蛋白 Hsp 70（分子伴侣）之间的相互作用揭示了 Hsp90 在病毒复制酶组装中的潜在作用。对小型植物化学物质库的 SPR 分析表明，鞣花单宁 geraniin 是 Hsp90（许多癌蛋白的稳定剂）最有效的抑制剂之一。SPR 技术的未来应用可能会为从分子角度理解植物发育和相关过程提供巨大的投入。