植物免疫信号分子NHP结合蛋白的虚拟筛选

摘要

植物代谢产物N-羟基哌啶酸(N-hydroxy-pipecolic acid, NHP)是植物系统获得性抗性(systemic acquired resistance, SAR)中关键的移动信号分子。然而，NHP的受体蛋白及调控其代谢、修饰和运输的关键蛋白仍不明确。本研究针对拟南芥(Arabidopsis thaliana)中受NHP诱导高表达的1 883个基因，通过AlphaFill数据库筛选具有小分子结合口袋的候选蛋白；运用Chimera 1.17.3软件和DOCK 6.9软件构建结合口袋库；并通过DOCK 6.9软件筛选NHP结合能高于四组对照复合体(FMO1-NHP、 UGT76B1-NHP、 FMO1-Pip、 UGT76B1-Pip)的结合口袋；使用Metascape数据库对预测结合蛋白进行GO功能富集及KEGG通路分析。本研究共筛选出59个可与NHP结合的蛋白口袋，对应52种蛋白质。其中，NHP与细胞色素P450类蛋白、免疫信号转导受体激酶以及关键的免疫响应蛋白激酶具有较强的结合能力。GO富集分析显示，这些蛋白主要参与了病原体刺激的防御响应、热刺激响应、蛋白质折叠和成熟调控等生物过程；分子功能方面则涉及小分子结合、水解酶活性及糖基转移酶活性等；细胞组分则富集于分泌小泡、内质网蛋白复合物及转录中介体复合物等。KEGG通路分析主要涉及内质网中蛋白质加工途径信号通路。综上所述，本研究构建了相对精准的NHP结合口袋库，CYP721A1、 CRK2、 MPK11和AIG1/IAN8等蛋白可能参与NHP的修饰以及SAR引发的植物免疫调控。

关键词

系统获得性抗性(SAR) / N-羟基哌啶酸(NHP) / 植物免疫 / 分子对接