含有木聚糖还原末端序列的低聚糖可作为拟南芥（Arabidopsis）和青稷（Setaria viridis）IRX10的引物受体

《Plant and Cell Physiology》：Xylan Reducing End Sequence-Containing Oligosaccharides Function as Priming Acceptors for Arabidopsis and Setaria viridis IRX10

Xylan的RES序列在 Arabidopsis 和 Setaria 中通过X-RES底物促进IRX10蛋白更高效的+X2延伸，且X-RES与线性寡糖结合更稳定，表明RES结构对xylan生物合成具有 priming 作用。

　　

摘要

木聚糖是植物细胞壁中含量最丰富的半纤维素之一，由β-(1 → 4)-连接的木糖基（Xyl）残基组成，在双子叶植物和裸子植物中通常包含一个保守的还原末端序列（RES），该序列为β-Xylp-(1 → 3)-α-l-Rhap-(1 → 2)-α-d-Galp-A-(1 → 4)-β-Xylp。这种四糖被认为在木聚糖生物合成中可能起到引物模块（“引物假说”）或终止信号（“终止假说”）的作用，但其确切的生化功能尚不清楚。在这里，我们研究了含有RES的寡糖（非还原末端多一个木糖残基，称为X-RES）是否可作为双子叶植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）和禾本科植物绿稷（Setaria viridis）中的IRREGULAR XYLEM10（IRX10）蛋白的引物受体。重组的AtIRX10L和SvIRX10蛋白均使用荧光标记的X-RES以及标准引物Xyl5作为受体底物。时间进程分析表明，X-RES能够更有效地促进+X1向+X2产物的转化，即+X1产物的积累最少，而+X2及更长产物的形成增加，这表明RES基序有助于实现无缝的链延伸。与这些底物依赖性差异一致，对接模拟显示X-RES及其延长形式（X2-RES）比相应的线性寡糖Xyl5和Xyl6更稳定地结合到IRX10的活性位点上。此外，尽管在禾本科植物的木聚糖中尚未检测到RES基序，但SvIRX10仍能识别X-RES，这表明RES引导的链延伸可能代表了禾本科植物中的一种祖先性底物识别机制。我们的发现揭示了一种结构独特的含RES寡糖，它在体外可作为引物，从而扩展了目前对木聚糖生物合成中受体底物灵活性的理解。（242字。）