Regulation of cellulose synthase assembly and cellulose microfibril structure by STELLO proteins

STELLO 蛋白对纤维素合酶组装和纤维素微纤维结构的调节

基本信息

  • 批准号:
    BB/R018308/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 55.27万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2018 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Cellulose, a major component of plant cell walls, provides strength to plant cell walls and is the most abundant organic polymer on Earth. Its application in everyday life is widespread, exemplified by our large-scale use of cotton, paper and timber. The applications are increasing for cellulose prepared from plant cell walls, replacing fossil oil-derived materials. For example, it can be used as a thickener in food and paints, and to make new textiles that might replace synthetic, plastic fabrics. Yet there are many aspects of cellulose biology and cellulose structure that are not understood. A better understanding of the cellulose fibres, how they are made, and how they differ in different plants, will help us make best use of this renewable resource. The molecular machine that spins cellulose fibres into the plant cell walls is a complicated structure. We recently discovered a new component of the machinery that makes cellulose in plants. In this research, we wish to understand how this new component, named STELLO, is able to influence the plant cellulose synthesis. In plants where STELLO does not work normally, we have found that the cellulose is defective. The plant walls are weak, and the components don't stick together normally. This discovery gives us an opportunity to study the effects on plants of having improper cellulose fibres in their walls. We will also exploit a newly developed technique, related to the magnetic resonance used in medicine, to study the shapes of cellulose and other cell wall molecules. With this technique we recently discovered how the material of the plant cell walls can assemble into fibres through precise complementarity of the molecular shapes, like pieces of a puzzle that snap together. In the plants without STELLO, it seems the shapes don't fit together properly. Studying this process therefore will reveal how the shape of cellulose is made, and in what ways it isimportant for plants and the materials we make from plants.
纤维素是植物细胞壁的主要成分,为植物细胞壁提供强度,是地球上最丰富的有机聚合物。它在日常生活中的应用非常广泛,例如我们对棉花、纸张和木材的大规模使用。以植物细胞壁为原料制备的纤维素替代化石原料的应用越来越广泛。例如,它可以用作食品和油漆中的增稠剂,并用于制造可能取代合成塑料织物的新纺织品。然而,纤维素生物学和纤维素结构的许多方面还不清楚。更好地了解纤维素纤维,它们是如何制造的,以及它们在不同植物中的差异,将有助于我们充分利用这种可再生资源。将纤维素纤维纺入植物细胞壁的分子机器是一种复杂的结构。我们最近发现了植物中制造纤维素的机器的一个新组成部分。在这项研究中,我们希望了解这种名为STELLO的新成分如何影响植物纤维素的合成。在STELLO不能正常工作的植物中,我们发现纤维素有缺陷。植物壁很脆弱,部件通常不会粘在一起。这一发现为我们提供了一个研究植物壁中含有不适当纤维素纤维对植物的影响的机会。我们还将利用一种新开发的技术,与医学上使用的磁共振有关,来研究纤维素和其他细胞壁分子的形状。通过这项技术,我们最近发现了植物细胞壁的材料如何通过分子形状的精确互补组装成纤维,就像拼图的碎片一样。在没有STELLO的植物中,形状似乎不能正确地组合在一起。因此,研究这一过程将揭示纤维素的形状是如何形成的,以及它对植物和我们从植物中制造的材料的重要性。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Ectopic callose deposition into woody biomass modulates the nano-architecture of macrofibrils.
  • DOI:
    10.1038/s41477-023-01459-0
  • 发表时间:
    2023-09
  • 期刊:
  • 影响因子:
    18
  • 作者:
    Bourdon, Matthieu;Lyczakowski, Jan J.;Cresswell, Rosalie;Amsbury, Sam;Vilaplana, Francisco;Le Guen, Marie-Joo;Follain, Nadege;Wightman, Raymond;Su, Chang;Alatorre-Cobos, Fulgencio;Ritter, Maximilian;Liszka, Aleksandra;Terrett, Oliver M.;Yadav, Shri Ram;Vaten, Anne;Nieminen, Kaisa;Eswaran, Gugan;Alonso-Serra, Juan;Mueller, Karin H.;Iuga, Dinu;Miskolczi, Pal Csaba;Kalmbach, Lothar;Otero, Sofia;Mahonen, Ari Pekka;Bhalerao, Rishikesh;Bulone, Vincent;Mansfield, Shawn D.;Hill, Stefan;Burgert, Ingo;Beaugrand, Johnny;Benitez-Alfonso, Yoselin;Dupree, Ray;Dupree, Paul;Helariutta, Yka
  • 通讯作者:
    Helariutta, Yka
Importance of Water in Maintaining Softwood Secondary Cell Wall Nanostructure.
  • DOI:
    10.1021/acs.biomac.1c00937
  • 发表时间:
    2021-11-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.2
  • 作者:
    Cresswell R;Dupree R;Brown SP;Pereira CS;Skaf MS;Sorieul M;Dupree P;Hill S
  • 通讯作者:
    Hill S
Hemocyanin facilitates lignocellulose digestion by wood-boring marine crustaceans.
  • DOI:
    10.1038/s41467-018-07575-2
  • 发表时间:
    2018-12-03
  • 期刊:
  • 影响因子:
    16.6
  • 作者:
    Besser K;Malyon GP;Eborall WS;Paro da Cunha G;Filgueiras JG;Dowle A;Cruz Garcia L;Page SJ;Dupree R;Kern M;Gomez LD;Li Y;Elias L;Sabbadin F;Mohamad SE;Pesante G;Steele-King C;Ribeiro de Azevedo E;Polikarpov I;Dupree P;Cragg SM;Bruce NC;McQueen-Mason SJ
  • 通讯作者:
    McQueen-Mason SJ
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    and Yoichi Tsumuraya
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  • 发表时间:
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  • 作者:
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    Paul Dupree
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  • 作者:
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    R. Mitchell
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    小竹敬久、Jenny Mortimer;田島範明、宮崎祐一、Xiaolan Yu;Paul Dupree;円谷陽一
  • 通讯作者:
    円谷陽一

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    10614436
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    2605861
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    2021
  • 资助金额:
    $ 55.27万
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    Studentship
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知道了