FIT2 organizes lipid droplet biogenesis with ER tubule-forming proteins and septins

Lipid droplets (LDs) are critical for lipid storage and energy metabolism. LDs form in the endoplasmic reticulum (ER). However, the molecular basis for LD biogenesis remains elusive. Here, we show that fat storage–inducing transmembrane protein 2 (FIT2) interacts with ER tubule-forming proteins Rtn4 and REEP5. The association is mainly transmembrane domain based and stimulated by oleic acid. Depletion of ER tubule-forming proteins decreases the number and size of LDs in cells and Caenorhabditis elegans, mimicking loss of FIT2. Through cytosolic loops, FIT2 binds to cytoskeletal protein septin 7, an interaction that is also required for normal LD biogenesis. Depletion of ER tubule-forming proteins or septins delays nascent LD formation. In addition, FIT2-interacting proteins are up-regulated during adipocyte differentiation, and ER tubule-forming proteins, septin 7, and FIT2 are transiently enriched at LD formation sites. Thus, FIT2-mediated nascent LD biogenesis is facilitated by ER tubule-forming proteins and septins.     

靶向肿瘤血管生成的天然产物研究进展

血管生成在肿瘤的发生发展过程中起着非常重要的作用。促血管生成因子及其受体可以通过调节血管生成促进肿瘤发生发展。因此,发现和开发靶向血管生成因子药物已经成为治疗肿瘤的重要策略。近年来,天然产物因其结构多样、毒副作用低及作用机制独特等优势已然成为开发抗肿瘤药物的主要来源。本文归纳阐述了近年来靶向血管生成因子具有抗肿瘤活性的天然产物研究进展,为进一步发现和开发靶向肿瘤血管生成的天然药物提供重要的理论依据。     

非结构蛋白在非洲猪瘟病毒感染中作用

非洲猪瘟(African swine fever,ASF)是由非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)感染引起的一种急性、出血性猪传染病,给疫情发生国家(地区)的养猪业造成重大经济损失.ASFV为双股DNA病毒,基因组含有150～167个开放阅读框(ORFs),可编码150～200种蛋白质,其中非结构蛋白有100余种.ASFV编码的酶、转录因子、调节宿主细胞功能蛋白和病毒免疫逃逸相关蛋白等作为重要的非结构蛋白,在病毒核苷酸代谢、DNA复制、修复、转录、蛋白修饰以及病毒与宿主细胞相互作用等过程中发挥重要作用,但仍有许多非结构蛋白的功能尚不明晰.因此,本文综述了 ASFV非结构蛋白在病毒感染中的作用,以期为ASFV非结构蛋白的进一步研究提供参考.     

水稻长日照开花因子Lfm1的图位克隆

开花期是水稻最重要的农艺性状之一,水稻的花期决定着水稻的地区适应性和最终产量。人工选择使水稻从短日照向长日照、低纬度向高纬度扩张,因此水稻已逐渐进化出适应长日照条件下的开花调控机制。目前,虽然鉴定了一些影响水稻长日照的开花基因如SDG724、RFT1、EHD4、DTH2,但是挖掘水稻长日照开花基因还十分有限。本研究通过筛选水稻突变体库,获得一批在长日照下花期有显著差异的突变体材料,其中一份突变体lfm1(late-flowering mutant1),在长日照条件下开花延迟,在短日照条件下开花时间正常。通过图位克隆,将Lfm1基因初定位至第8染色体端粒附近。进一步的精细定位将Lfm1基因定位于分子标记8-0.269和与8-0.283之间,范围为12 kb,该区域包括3个候选基因。经测序分析发现,在突变体lfm1中,LOC_Os08g01420基因的第六外显子2800处缺失9个碱基,突变体lfm1等位于已报道的突变体ehd3。在适度(中日照条件下,~12 h/12 h)的光照条件下,突变体lfm1表现为穗粒数增多,生育期略延长,具有应用于生产的潜力。Lfm1基因的克隆为培育适应不同生态区域的水稻材料提供了重要的基因资源。     

南疆三地棉铃虫田间种群对Bt棉的抗性频率监测

为了监测南疆主要Bt棉区棉铃虫田间种群对Bt棉的抗性频率,分别采集库尔勒、阿克苏、泽普三地的棉铃虫单雌系,以Bt毒蛋白作为人工饲料,采用单雌系F1代法进行棉铃虫田间种群抗性个体检测.本文从库尔勒、阿克苏、泽普三地分别筛选了57个、106个、92个棉铃虫单雌系.三地棉铃虫单雌系幼虫在正常饲料和Cry1Ac饲料上的平均发育级别呈线性相关,相对平均发育级别平均值分别为0.5210、0.4935、0.4623,无≥0.8的个体,估测南疆三地棉铃虫种群的Bt抗性基因频率均小于0.001.泽普玉米种植比例较高,可有效稀释棉铃虫种群的Bt抗性基因,因此泽普的棉铃虫种群敏感度最高.本研究可为新疆Bt棉区棉铃虫的抗性治理提供科学依据.     

蜜环菌糖苷水解酶家族基因在菌索与菌丝间的差异表达分析

蜜环菌是一种兼性腐生和寄生的真菌,通过降解伴栽基质并为药用植物（天麻）或菌物（猪苓）提供营养物质,而糖苷水解酶是这一过程的主要酶类。本研究从蜜环菌Armillaria mellea541菌株转录数据库中共获得糖苷水解酶家族基因170个,分布于39个亚家族。进一步分析发现,这些家族基因编码的糖苷水解酶家族蛋白（glycoside hydrolase family,GHF）结构域多达48种181个,以Aamy、Glyco_hydro、Melibiase_C、NodB homology和PA14等结构域为主。对糖苷水解酶家族蛋白进行了系统的Gene Ontology （GO）功能注释和Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes（KEGG）代谢通路分析,其功能以结合、水解和催化细胞壁成分为主。编码GHF3（A0A2H3D3T6）、GHF78（A0A2H3D8T6）、GHF51（A0A2H3E4X4）、GHF47（A0A2H3EK71）和GHF5（A0A2H3EBW7）等5个糖苷水解酶家族蛋白的基因在A. mellea541菌索与菌丝间差异表达,其结构域依次为PA14、Bac_rhamnosid6H/C、Alpha-L-AF_C、Glyco_hydro_47和Glyco_hydro_5,可能发挥结合碳水化合物和催化鼠李糖苷、阿拉伯呋喃糖苷、甘露糖残基和纤维素等水解的功能,这为研究蜜环菌与天麻或猪苓的相互作用提供了理论依据。     

中国亚热带锈菌补记

描述了无性型锈菌新种龙眼夏孢锈菌Uredo longan;对荔枝翼孢锈菌Skierka nephelii补述了冬孢子阶段并指定了附加模式;报道了中国新记录刚果盾锈菌Uredopeltis congensis;新组合了克莱门斯层锈菌Phakopsora clemensiae comb. nov.和马唐层锈菌Phakopsora digitariae comb. nov.。引证的标本采自我国台湾、广东、海南、四川等亚热带地区,均保存于中国科学院菌物标本馆（HMAS）。     

蛹虫草原基分化的差异蛋白质组学研究

蛹虫草子实体形成及发育的蛋白分子机制尚不清楚,本研究引入SWATH非标记定量蛋白质组学技术,对蛹虫草Cordyceps militaris 905菌株的菌丝体（mycelium,My）、原基（primordium,Po）、生长期子实体（developmental fruiting body,DF）和成熟期子实体（mature fruiting body,MF）进行了比较蛋白质组学分析。经搜库比对,从蛹虫草的My、Po、DF和MF中依次鉴定蛋白1 136个、1 090个、1 018个和997个（global FDR 1%）,经维恩分析后获得C. militaris 905蛹虫草表达蛋白1 578个。在此基础上,SWATH非标记技术定量蛋白1 109个。本研究获得了蛹虫草Po期与My期、DF期与Po期、MF期与DF期的差异表达蛋白,依次为115个、352个和104个,并对菌丝体分化形成原基的差异表达蛋白进行了重点解析。GO注释结果表明,Po期与My期差异表达蛋白以有机含氮类化合物代谢为主,其中AMP（活性成分虫草素合成的中间产物）从头生物合成途径富集最为显著。约1/5的差异表达蛋白参与氧化还原反应,还原酶活性的蛋白在原基中几乎都上调表达,而氧化功能的蛋白受到抑制,表明蛹虫草原基分化可能受到氧化应激的诱导。蛋白互作网络分析结果进一步表明,氧化还原反应与核苷类物质代谢相关联,可能通过影响AMP从头生物合成途径来调控虫草素的生物合成。对蛹虫草子实体系统的蛋白质组学研究和解析有利于揭示子实体形成的蛋白分子机制,为蛹虫草的基础和栽培研究提供了理论支撑。     

Three‐dimensional reconstruction and comparison of vacuolar membranes in response to viral infection

The vacuole is a unique plant organelle that plays an important role in maintaining cellular homeostasis under various environmental stress conditions. However, the effects of biotic stress on vacuole structure has not been examined using three‐dimensional (3D) visualization. Here, we performed 3D electron tomography to compare the ultrastructural changes in the vacuole during infection with different viruses. The 3D models revealed that vacuoles are remodeled in cells infected with cucumber mosaic virus (CMV) or tobacco necrosis virus A Chinese isolate (TNV‐A^C), resulting in the formation of spherules at the periphery of the vacuole. These spherules contain neck‐like channels that connect their interior with the cytosol. Confocal microscopy of CMV replication proteins 1a and 2a and TNV‐A^C auxiliary replication protein p23 showed that all of these proteins localize to the tonoplast. Electron microscopy revealed that the expression of these replication proteins alone is sufficient to induce spherule formation on the tonoplast, suggesting that these proteins play prominent roles in inducing vacuolar membrane remodeling. This is the first report of the 3D structures of viral replication factories built on the tonoplasts. These findings contribute to our understanding of vacuole biogenesis under normal conditions and during assembly of plant (+) RNA virus replication complexes.