Structure and Interactions of Plant Cell-Wall Polysaccharides by Two- and Three-Dimensional Magic-Angle-Spinning Solid-State NMR

木聚糖 纤维素 多糖 固态核磁共振 细胞壁 魔角纺纱 化学 果胶 微纤维 化学工程 分子动力学 半纤维素 结晶学 分子间力 核磁共振波谱 材料科学 化学物理 分子 有机化学 生物化学 计算化学 核磁共振 工程类 物理
作者
Marilú Pérez García,Yuan Zhang,Jennifer M. Hayes,Andre M. Salazar,Olga A. Zabotina,Mei Hong
出处
期刊:Biochemistry [American Chemical Society]
卷期号:50 (6): 989-1000 被引量:313
标识
DOI:10.1021/bi101795q
摘要

The polysaccharide-rich cell walls (CWs) of plants perform essential functions such as maintaining tensile strength and allowing plant growth. Using two- and three-dimensional magic-angle-spinning (MAS) solid-state NMR and uniformly 13C-labeled Arabidopsis thaliana, we have assigned the resonances of the major polysaccharides in the intact and insoluble primary CW and determined the intermolecular contacts and dynamics of cellulose, hemicelluloses, and pectins. Cellulose microfibrils showed extensive interactions with pectins, while the main hemicellulose, xyloglucan, exhibited few cellulose cross-peaks, suggesting limited entrapment in the microfibrils rather than extensive surface coating. Site-resolved 13C T1 and 1H T1ρ relaxation times indicate that the entrapped xyloglucan has motional properties that are intermediate between the rigid cellulose and the dynamic pectins. Xyloglucan absence in a triple knockout mutant caused the polysaccharides to undergo much faster motions than in the wild-type CW. These results suggest that load bearing in plant CWs is accomplished by a single network of all three types of polysaccharides instead of a cellulose−xyloglucan network, thus revising the existing paradigm of CW structure. The extensive pectin−cellulose interaction suggests a central role for pectins in maintaining the structure and function of plant CWs. This study demonstrates the power of multidimensional MAS NMR for molecular level investigation of the structure and dynamics of complex and energy-rich plant materials.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
完美世界应助xiao67er采纳,获得10
刚刚
zy发布了新的文献求助20
1秒前
文艺鞋子发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
bbbb发布了新的文献求助30
1秒前
xiaoshoujun完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
追寻清完成签到,获得积分10
2秒前
彭于彦祖应助pariscxl采纳,获得30
2秒前
风清扬发布了新的文献求助200
2秒前
2秒前
研友_Z1evNZ完成签到,获得积分20
3秒前
Lio_l完成签到,获得积分10
3秒前
Akim应助qq596采纳,获得10
3秒前
小二郎应助安渝采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
5秒前
6秒前
xiaodq发布了新的文献求助30
7秒前
弃梦发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
阿斯顿撒大学完成签到,获得积分20
8秒前
香菜完成签到,获得积分10
8秒前
乐乐应助鸢尾蓝采纳,获得10
8秒前
8秒前
eve发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
Huco完成签到,获得积分10
9秒前
英姑应助文艺鞋子采纳,获得10
9秒前
忌辛辣发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
优雅面包完成签到,获得积分10
10秒前
情怀应助爱笑的眼睛采纳,获得10
10秒前
11秒前
闹心发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 2390
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4009871
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3549812
关于积分的说明 11303839
捐赠科研通 3284342
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1810591
邀请新用户注册赠送积分活动 886393
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 811406