A haem-sequestering plant peptide promotes iron uptake in symbiotic bacteria

根瘤菌 固氮酶 生物化学 截形苜蓿 草木犀根瘤菌 细菌 氨基酸 共生 化学 生物 固氮 中华根瘤菌属 遗传学
作者
Siva Sankari,Vignesh M. P. Babu,Ke Bian,Areej Alhhazmi,Mary C. Andorfer,Dante Avalos,Tyler A Smith,Kwan Yoon,Catherine L. Drennan,Michael B. Yaffe,Sebastian Lourido,Graham C. Walker
出处
期刊:Nature microbiology [Nature Portfolio]
卷期号:7 (9): 1453-1465 被引量:30
标识
DOI:10.1038/s41564-022-01192-y
摘要

Symbiotic partnerships with rhizobial bacteria enable legumes to grow without nitrogen fertilizer because rhizobia convert atmospheric nitrogen gas into ammonia via nitrogenase. After Sinorhizobium meliloti penetrate the root nodules that they have elicited in Medicago truncatula, the plant produces a family of about 700 nodule cysteine-rich (NCR) peptides that guide the differentiation of endocytosed bacteria into nitrogen-fixing bacteroids. The sequences of the NCR peptides are related to the defensin class of antimicrobial peptides, but have been adapted to play symbiotic roles. Using a variety of spectroscopic, biophysical and biochemical techniques, we show here that the most extensively characterized NCR peptide, 24 amino acid NCR247, binds haem with nanomolar affinity. Bound haem molecules and their iron are initially made biologically inaccessible through the formation of hexamers (6 haem/6 NCR247) and then higher-order complexes. We present evidence that NCR247 is crucial for effective nitrogen-fixing symbiosis. We propose that by sequestering haem and its bound iron, NCR247 creates a physiological state of haem deprivation. This in turn induces an iron-starvation response in rhizobia that results in iron import, which itself is required for nitrogenase activity. Using the same methods as for L-NCR247, we show that the D-enantiomer of NCR247 can bind and sequester haem in an equivalent manner. The special abilities of NCR247 and its D-enantiomer to sequester haem suggest a broad range of potential applications related to human health.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
隐形曼青应助哈鲤采纳,获得10
刚刚
wes完成签到 ,获得积分10
1秒前
齐静春完成签到 ,获得积分10
1秒前
wyz完成签到 ,获得积分10
2秒前
xyz发布了新的文献求助200
3秒前
平常天佑完成签到,获得积分10
3秒前
张小度ever完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
King完成签到,获得积分10
5秒前
Silence发布了新的文献求助10
5秒前
邓帆完成签到,获得积分10
6秒前
zxt完成签到,获得积分10
8秒前
zhuxd完成签到,获得积分10
8秒前
小舟潮完成签到,获得积分10
9秒前
czyzyzy完成签到,获得积分10
10秒前
科研人完成签到 ,获得积分10
10秒前
小奋青完成签到 ,获得积分10
11秒前
欣慰的舞仙完成签到,获得积分10
11秒前
某人金发布了新的文献求助10
11秒前
拓跋傲薇完成签到,获得积分10
12秒前
夏夜完成签到 ,获得积分10
12秒前
橘子的哈哈怪完成签到,获得积分10
13秒前
tesla完成签到,获得积分10
15秒前
lili完成签到 ,获得积分10
15秒前
李爱国应助Silence采纳,获得10
15秒前
16秒前
gogogog完成签到 ,获得积分10
17秒前
misstwo完成签到,获得积分10
18秒前
佳言2009完成签到,获得积分10
18秒前
无敌小行星完成签到,获得积分10
19秒前
顺心的惜蕊完成签到 ,获得积分10
19秒前
Wang完成签到,获得积分10
21秒前
caicai发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
22秒前
金扇扇完成签到 ,获得积分10
23秒前
孤独从云应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
26秒前
QJL完成签到,获得积分10
27秒前
高分求助中
Encyclopedia of Mathematical Physics 2nd edition 888
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
材料概论 周达飞 ppt 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3808162
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3352812
关于积分的说明 10360575
捐赠科研通 3068839
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1685271
邀请新用户注册赠送积分活动 810410
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 766113