固态核磁共振揭示基于流动性的裂殖酵母细胞壁组织结构

真菌细胞壁是层级化组织的多糖网络，其机械和功能特性取决于化学组成和分子组织。尽管葡聚糖合酶对细胞壁生物合成至关重要，但单个合酶如何塑造完整细胞壁的超分子结构及其动力学仍知之甚少。在此，我们将基于分子运动性分辨的 ^13C 固态核磁共振波谱与对葡聚糖合酶 Ags1、Bgs1 和 Bgs4 的靶向遗传扰动相结合，以确定合酶活性如何调控裂殖酵母（Schizosaccharomyces pombe）细胞壁的分子组织。我们首先通过鉴定主要的葡聚糖和甘露聚糖环境，并直接在完整细胞中按其运动性分辨多糖，从而建立了野生型细胞壁的分子水平参照。刚性的细胞壁支架主要由无分支的 β-1,3-葡聚糖和 -1,3-葡聚糖构成，而分支葡聚糖和甘露聚糖则占据更具动态性的分子环境。与热敏葡聚糖合酶突变体的比较表明，刚性结构支架和可移动多糖基质均发生了不同且依赖突变类型的重组。定量分析进一步显示，尽管这些突变体在很大程度上保持了相似的葡聚糖组成，Ags1、Bgs1 和 Bgs4 突变体仍以不同方式在刚性、中间和可移动分子环境之间重新分配碳水化合物。上述特异于突变的运动性指纹表明，葡聚糖合酶不仅调控多糖生物合成，还决定细胞壁聚合物在完整细胞壁中的组装、堆积及其动态组织方式。更广泛地说，我们的研究确立了分子运动性作为细胞壁结构的敏感表征，可揭示仅凭组成分析无法显现的生物合成扰动所带来的结构后果。因此，基于运动性分辨的固态 NMR 为将遗传扰动与完整真菌细胞壁中的分子动力学及超分子组织联系起来提供了一个强有力的框架。

固态核磁共振揭示裂殖酵母细胞壁基于分子运动性的组织方式 | bioRxiv

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固态核磁共振揭示裂殖酵母细胞壁基于分子运动性的组织方式

Ananya Singh，

Teresa Massam-Wu，

Mohan Balasubramanian，

Wing Ying Chow

doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.20.739653

Ananya Singh 1 华威大学物理系；

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发表于 2026 年 7 月 21 日。

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Ananya Singh，

Teresa Massam-Wu，

Mohan Balasubramanian，

Wing Ying Chow

bioRxiv 2026.07.20.739653； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.20.739653

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固态核磁共振揭示裂殖酵母细胞壁基于分子运动性的组织方式

Ananya Singh，

Teresa Massam-Wu，

Mohan Balasubramanian，

Wing Ying Chow

bioRxiv 2026.07.20.739653； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.20.739653

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.20.739653v1?rss=1

🏷️ 固态核磁共振 裂殖酵母 细胞壁组织 葡聚糖合酶 多糖动力学