回复Cosgrove：膨胀蛋白类物质的催化活性无法解释细胞壁的蠕变现象，但值得关注

《Proceedings of the National Academy of Sciences》：Reply to Cosgrove: Catalytic activity in expansin-like proteins does not explain wall creep but raises a flag

　　

在一篇深思熟虑的文章中（1），Cosgrove对我们发现的名为GtEXPN_133317的单结构域真菌扩展蛋白具有降解木聚糖的催化活性这一现象进行了评论（2）。他指出，我们的发现并不能证明催化作用在由典型双结构域扩展蛋白引起的细胞壁蠕变过程中起作用，并且正确地指出，目前还没有证据表明单结构域ELP——即那些含有DPBB结构域但缺乏CBM63结构域的蛋白质——也能导致细胞壁蠕变。

在我们的论文中，我们区分了典型的双结构域扩展蛋白和像GtEXPN_133317这样的单结构域ELP。我们并不否认CBM63结构域在典型扩展蛋白的底物结合以及驱动细胞壁蠕变的作用中的重要性，正如Cosgrove的研究所清楚地展示的那样（3）。我们并不是说催化作用“导致”了细胞壁蠕变，而是认为在扩展蛋白超家族中的某些蛋白质确实存在催化作用。Cosgrove并不反对这一观点，他正确地指出，目前还没有证据将这种催化作用与细胞壁蠕变联系起来。

虽然我们完全同意Cosgrove的观点，即目前还没有证据表明催化作用——也就是分解植物细胞壁多糖的能力——与细胞壁蠕变之间存在关联，但我们并不想排除这种可能性。这些蛋白质（4）作用于复杂的共聚物构成的植物细胞壁结构，而这类结构的精确分子组成尚不清楚。如果催化作用真的产生了某种产物，也可能很难被发现，因为只有在细胞壁的特定位置发生切割后产生的产物，即便使用敏感的方法也难以检测到。鉴于我们在研究GtEXPN_133317（2）以及之前的LPMOs（5、6）时积累的经验，再加上我们对典型扩展蛋白作用机制的兴趣，我们并不排除催化作用在细胞壁蠕变过程中起作用的可能性。

植物扩展蛋白作用的正在生长的植物细胞的可伸展初生细胞壁，与微生物扩展蛋白和ELP主要作用的已分化的植物细胞更为坚硬的细胞壁有着本质上的不同（7、8）。正如我们在最初的论文中所讨论的（2），也正如Cosgrove所指出的（1），GtEXPN_133317的较低木聚糖降解活性与典型扩展蛋白在初生细胞壁上作用时所引发的快速细胞壁蠕变现象不符。不过，这一较低的降解速率似乎与微生物扩展蛋白和ELP在次生细胞壁上产生的较慢的“削弱”效应相符（9、10），其中包括与GtEXPN_133317有密切系统发育关系的PcaLOOL12。由于这些微生物ELP作用于已分化的植物细胞的细胞壁，因此它们造成的细胞壁软化可能不会表现为细胞壁蠕变。这些观察结果和考虑因素表明，ELP和植物扩展蛋白可能会通过不同的机制发挥作用，但这并不排除催化作用在典型扩展蛋白中的作用可能性。

对GtEXPN_133317及其催化突变体进行生物力学特性分析，以及评估扩展蛋白超家族中其他成员的催化活性，应成为该领域进一步研究的重点任务。

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