2020年7月9日，弗吉尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Jochen Zimmer團(tuán)隊(duì)在植物纖維素合成酶復(fù)合物結(jié)構(gòu)方面取得重大進(jìn)展，研究成果以題目為Architecture of a catalytically active homotrimeric plant cellulose synthase complex 發(fā)表在了Science雜志上。文章研究揭示了CesAs三聚體是如何穩(wěn)定的，進(jìn)而引導(dǎo)纖維素鏈進(jìn)入原纖維，并且當(dāng)由六個(gè)CesAs三聚體組成的玫瑰花結(jié)合成時(shí)，這些纖維素鏈可以排列成CMFs（micro-and macrofibrils）。

纖維素是植物細(xì)胞壁的重要組成部分，是地球上含量最豐富的生物聚合物。超分子植物纖維素合酶復(fù)合物（cellulose synthase complex）將多個(gè)線性葡萄糖聚合物組織成微纖絲，作為承重壁（load-bearing wall）成分。

本研究測(cè)定了楊樹纖維素合酶CesA同源三聚體的結(jié)構(gòu)，這為纖維素微纖絲形成提供了分子基礎(chǔ)。纖維素合酶復(fù)合物，由細(xì)胞質(zhì)植物保守區(qū)和跨膜段內(nèi)的螺旋交換所穩(wěn)定，形成三個(gè)被新生纖維素聚合物占據(jù)的通道。分泌物引導(dǎo)聚合物走向一個(gè)共同的出口點(diǎn)（exit point），這可能會(huì)促進(jìn)原纖維的形成。CesAs的N-末端結(jié)構(gòu)域組裝成一個(gè)胞漿柄（cytosolic stalk），這個(gè)胞漿柄能夠與微管拴系蛋白（microtubule-tethering protein）相互作用，因此可能參與了CesA的定位。

綜上，本文的研究數(shù)據(jù)表明了纖維素合酶復(fù)合物是如何組裝的，并為植物細(xì)胞壁工程提供了分子基礎(chǔ)。