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卷曲螺旋結構及其研究進展

2014-07-18 00:01:37紀兆林石劉飛李健郝欣王金生
江蘇農業科學 2014年2期

紀兆林+石劉飛+李健+郝欣+王金生

摘要:在眾多的結構蛋白和調節蛋白中卷曲螺旋(coiled-coil,CC)是一個共同的、多用途的組裝結構域,具有不同的功能,包括從大分子復合物的組裝到分子識別。本文綜述了CC結構特點、影響CC穩定性和結構特異性的因素、含有CC的蛋白種類及其生物學功能、CC結構預測和分析、CC的從頭設計與合成以及CC的應用,并對未來研究發展方向進行了討論。

關鍵詞:蛋白質;卷曲螺旋;α-螺旋;聚體;多肽

中圖分類號: S432.1文獻標志碼: A文章編號:1002-1302(2014)02-0006-06

收稿日期:2013-07-23

基金項目:國家自然科學基金(編號:31101475); 揚州大學高層次人才科研啟動基金(編號: 0274983014811)。

通信作者:紀兆林(1978—),男,江蘇句容人,博士,副教授,主要從事植物病害防控及分子植物病理學研究。E-mail:zhlji@163.com。卷曲螺旋(coiled-coil,CC)是存在于多種天然蛋白質中的一類由2股或2股以上右手α-螺旋相互纏繞而形成的平行或反平行左手超螺旋結構的總稱[1]。CC有典型和非典型2種形式,典型的CC是以串聯的7個氨基酸殘基的重復單元(heptad repeat)為基礎,形成兩性的右手α-螺旋分子,然后再組裝形成左手超螺旋束;而非典型的α-螺旋CC的重復單位的氨基酸殘基數不是7,也能形成左手或者有規則的超螺旋[2]。典型的CC是本文探討的范疇。CC這個簡單而有規律的結構在許多不同類別的蛋白質結構與功能的關系上扮演著不可或缺的重要角色[3-5],涉及信號傳導、分子識別、細胞的穩定和運轉以及離子通道[5-6],使之成為研究蛋白質折疊、互作、組裝、設計以及應用等的理想模型。目前,人們對CC結構的研究已逐漸從對含CC蛋白質結構的解析發展到根據天然蛋白CC結構來設計合成新的CC結構模型,并通過對其動態折疊過程的研究來探討這種特殊蛋白質折疊模式的作用及其在工業、生物、醫藥、農業等領域中的應用。

1CC主要結構特點

典型的CC結構由2股或2股以上α-螺旋鏈相互纏繞而成,從而使原有單股α-螺旋中每圈3.6個氨基酸殘基變為每圈3.5個氨基酸殘基,而且組成CC結構的氨基酸每旋轉2圈形成1個循環,因此形成了由多個heptad repeat連接而成的重復序列[3]。Heptad中7個氨基酸殘基依次用 a-b-c-d-e-f-g表示(圖1),a/d位多為非極性疏水氨基酸殘基[3,5],如亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸等,特異性地位于CC結構的內側;e/g位多為極性帶電氨基酸,如賴氨酸、谷氨酸等,位于a/d位氨基酸殘基相互作用所形成的疏水核心的外側[7-8],這4個位置上的氨基酸殘基對于整個CC結構的穩定性及特異性的維持均具有重要作用。

2影響CC穩定性和結構特異性的因素

從熱動學的角度來看,蛋白質的結構穩定性是指蛋白質分子在去折疊過程中標準自由能的變化情況,是靜電作用、側鏈堆積力、氫鍵、水化作用等共同作用的結果。結構特異性是指蛋白質分子的特異折疊方式,包括螺旋鏈的數量、螺旋鏈的走向及螺旋鏈的異聚特異性等3個方面。

2.1螺旋鏈間疏水核心內的相互作用

由于螺旋鏈的相互纏繞,使得整個CC結構形成2個性質不同的區域:1個是CC內部螺旋鏈交界面所處的相對疏水的核心區域,另1個是位于CC外側暴露于溶劑中的親水表面。構成疏水核心結構的是不同螺旋鏈中的a/d位氨基酸殘基(圖2),這些氨基酸殘基的側鏈基團之間形成的疏水相互作用對促進CC的正確折疊和維持其結構穩定性具有重要作用[9]。天然蛋白質中的CC的a/d位氨基酸殘基平均約有80%被疏水性氨基酸殘基所占據,將a/d位氨基酸殘基全部替換為疏水性氨基酸或用疏水性更強的非天然氨基酸代替,可得到比天然蛋白質穩定性更強的CC[10]。疏水核心內的相互作用對CC的結構特異性也有一定的影響。有研究發現,在雙股CC中,纈氨酸、異亮氨酸等具有β側鏈的氨基酸殘基傾向于分布在a位,而亮氨酸則較多地出現于d位。若改變這些氨基酸的位置,則原來的2股CC將會被破壞而變為3股或4股CC[2]。值得注意的是在疏水核心區域中,a位置常會有極性氨基酸天冬酰胺的存在,它會形成分子間的氫鍵,對于穩定結構也有很大的作用[9,11]。

2.2螺旋鏈間靜電相互作用

CC中e/g位多為帶電荷或極性氨基酸殘基所占據,這些氨基酸殘基的側鏈之間形成的靜電相互作用對CC穩定性和特異性的維持都有重要影響[2]。天然蛋白質e/g位相互作用的氨基酸多為谷氨酸和賴氨酸,它們對CC結構穩定性的維持可作出0.4~2.1 kJ/mol的貢獻[12]。蛋白質中靜電相互作用對CC穩定性的影響還因所處微環境的不同而有所不同,部分無水的微環境可促使鏈間鹽橋的形成,反過來鹽橋的形成又降低了疏水核心與極性溶劑環境的接觸,這2種作用共同維持CC結構的穩定性[13]。將GCN4亮氨酸拉鏈中所有 e/g 位氨基酸分別用丙氨酸、谷氨酸、賴氨酸、蘇氨酸取代,所得突變體可因螺旋鏈間靜電作用的改變而形成同二聚體、高度有序的同寡聚體及不穩定同寡聚體等不同形式[14]。靜電相互作用對CC結構特異性最顯著的影響表現在對異構化特異性的影響,即傾向于促使多肽鏈形成異寡聚體而非同寡聚體[2,15]。

2.3其他因素

(1)鏈內靜電相互作用。同一條螺旋鏈內靜電相互作用主要通過改變單鏈的穩定性來影響整個CC的穩定性。將一段由5個heptad組成的CC結構中的α-谷氨酸用γ-谷氨酸代替,則CC變為無規卷曲,原因是γ-谷氨酸含有2個額外亞甲基,使鏈內靜電相互作用不能正常形成[16]。(2)螺旋鏈的長度。其對CC穩定性也有一定的影響,一般由含有相同氨基酸類型的較長螺旋鏈形成的CC穩定性比相對較短的CC穩定性更強。(3)蛋白質所處溶液環境的性質。溶液中離子強度、pH值、溫度和SDS都會影響CC結構的穩定性和特異性[17-19]。另外,heptad repeat中b、c位置的氨基酸殘基有時對反平行四聚體的穩定也有貢獻[20]。

3含有CC的蛋白種類及其生物學功能

CC常見于蛋白質的折疊結構中,約占基因組所包含蛋白的3%,這表明CC具有廣泛的生物學活性且在復雜的細胞系統中行使著功能[4]。目前已發現天然CC的主要存在形式為由2~5條α-螺旋鏈相互纏繞而形成的平行或反平行的同或異寡聚體。在自然界中,CC是一個介導蛋白質相互作用或形成蛋白質骨架的通用結構域。許多研究表明,盡管構成CC的鏈都是α-螺旋,但它們之間相互作用的專一性非常高,在多種功能生理途徑中發揮重要作用。歸結起來,含有CC的蛋白質種類及生物學功能可分為以下幾個方面:

3.1分子識別及DNA結合蛋白

多種跨膜蛋白的跨膜部分含有CC結構,在基因組數據庫中,有20%~30%的產物被預測為跨膜蛋白[21],跨膜蛋白折疊和自我組裝形成的CC聚體在細胞及分子的相互識別和生理功能的實現中起非常重要的作用,如實現跨膜信號的傳導等[22]。SNARE蛋白在細胞與細胞相互作用時可由來自2個特定細胞的4條多肽鏈形成1個CC異四聚體,從而實現細胞之間的特異性識別。在細胞的DNA轉錄過程中起分子識別作用的多種轉錄因子也含有CC結構,其中含LZ的轉錄因子家族通過CC二聚體的形成實現對特定DNA分子的識別[23-24]。

3.2骨架蛋白和運動蛋白

真核細胞的3層細胞骨架成分之一的中間纖維有1段很長的CC二聚體結構,此結構在細胞的機制整合、細胞分化和運動等過程中發揮著重要作用。與細胞骨架直接作用的運動蛋白有3種,即肌球蛋白、驅動蛋白和動力蛋白,這些蛋白主要負責真核細胞重要的運動變化,同時對細胞的繁殖和存活也是至關重要的,而這些功能都與蛋白質分子內或分子間的CC結構有直接的關系[5]。

3.3糖類結合蛋白

具有糖類親合力的CC蛋白多為三聚體,不易變性,也都具有和糖類結合的糖類識別位點。病毒表面的糖蛋白通常負責與宿主細胞表面受體的辨識與結合以及后續的膜溶合,在病毒感染宿主細胞時具有重要性。病毒表面糖蛋白有許多糖化部位,具有1段信號肽以及1段跨膜序列,此外也都具有CC結構[23-24]。

3.4T3SS泌出蛋白

盡管G-細菌Ⅲ型泌出系統(type Ⅲ secretion system,T3SS)裝置本身在植物或動物病原細菌中是保守的,但其泌出蛋白差異非常大。T3SS泌出蛋白中存在2條或多條α-螺旋形成的CC結構域,而且比率要高于預測平均數。含有CC的T3SS蛋白結構靈活,從局部結構無序到形成類似球狀結構體,CC形成和結構無序化的傾向通常是各種功能所必須的,包括蛋白質之間的互作,胞外組分的聚合[25]。腸道病原細菌T3SS分泌的許多CC蛋白質中,已知的功能包括分泌識別與調控,胞外結構的組裝,以及酶活性等。功能研究累積的證據表明,CC涉及蛋白亞單位的組裝,與多種細菌或寄主蛋白可變通地互作以及轉位這些蛋白[6,26]。值得注意的是,番茄細菌性斑點病菌(Pseudomonas syringae pv. tomato)T3SS分泌的15個效應蛋白[27],預測分析都不具有CC結構特征[6]。水稻白葉枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae,Xoo)T3SS泌出的harpin蛋白Hpa1Xoo的N端α-螺旋區域中含有CC結構域,CC域中3個heptad合成的N21多肽能形成二鏈-α-螺旋-CC(二聚體),能誘導煙草產生過敏性壞死反應(hypersensitive response,HR);而不能形成CC的突變體多肽則喪失了HR功能,N21與植物互作產生的HR是由CC介導的[28]。同時也發現黃單胞菌(Xanthomonas spp.)Hpa1同源蛋白的CC在激發煙草產生HR中具有普遍作用,能形成CC的Hpa1(如水稻白葉枯病菌、水稻細菌性條斑病菌、大豆斑疹病菌、棉花角斑病菌和柑橘潰瘍病菌)能誘導煙草產生強烈的HR,而不能形成CC的Hpa1(甘藍黑腐病菌和辣椒斑點病菌)則不能誘導煙草產生HR[28]。植物病原細菌P. syringae pv. pisi T3SS泌出的效應蛋白AvrRps4能激活依賴抗病基因RPS4的免疫反應,晶體結構測定表明該蛋白能形成一反平行CC二聚體,激發煙草產生HR及抗病反應,而不能形成CC的突變體僅導致微弱的防衛反應,且不能激發HR[29]。

3.5植物抗病(R)蛋白

植物R蛋白的N端一般都有CC結構域,其在與病原無毒基因產物識別及引發的抗病性中具有重要作用。如水稻Pi5抗病基因介導了對水稻稻瘟病菌的抗性,研究發現只有在2個CC-NBS-LRR基因(Pi5-1和Pi5-2)都存在的情況下,才能賦予抗瘟性[30]。這其中可能涉及這2個基因產物間的CC互作。擬南芥抗病蛋白RPS5也屬于CC-NBS-LRR家族,其被P. syringae效應蛋白AvrPphB介導的PBS1蛋白激酶剪切所激活,但在與PBS1剪切識別中不起直接作用[31]。馬鈴薯R蛋白(Rx)CC中保守域EDVID介導了分子內的互作,并且依賴于Rx蛋白的另2個功能域NBS和LRR,CC的其他區域也介導了與Rx抗性蛋白功能必須的激活蛋白RanGTPase的互作,CC與LRR以識別-依賴的方式共同調控NBS域的信號活性[32]。大麥白粉多態性R蛋白(MLA)能特異性識別大麥白粉病菌效應蛋白,并激活下游的信號傳導,引發抗病反應,研究發現MLA的CC結構域形成的同二聚體是一最小的功能模塊,在下游免疫信號通路中具有重要作用[33]。最近研究發現,在焓而不是熵驅動下水稻稻瘟病抗病蛋白Pi36中的CC結構與甲基茉莉酸進行結合,疏水作用在二者互作中具有重要作用,并介導了下游的信號途徑[34]。

3.6其他蛋白

銅綠假單胞菌(P. aeruginosa)能產生一種抗毒素蛋白Tsi2,其二聚體CC能特異性結合其外分泌的毒素效應分子Tse2,來保護自身[35]。在擬南芥中發現一種新的特異性CC蛋白MPS1,在細胞減數分裂中具有重要作用,是減數分裂紡錘體組織化所需的蛋白[36]。最近科研人員從擬南芥中發現2種長的CC蛋白PICC和PICL,能被病原相關分子模式(pathogen-associated molecular patterns,PAMP)flg22誘導表達,參與PAMP激發的免疫防衛反應(PAMP-triggered immunity,PTI)[37]。最近研究表明,Rho相關卷曲螺旋形成的蛋白激酶信號通路在調節多種細胞表型和動物疾病模型的凋亡方面起重要作用[38]。

4CC結構的預測與分析

4.1CC結構的預測

將已知CC結構的氨基酸序列予以列表方式比較,可以得到個別氨基酸在不同位置出現的頻率,從而可以預測未知蛋白的CC結構。隨著越來越多的基因組序列與蛋白質序列的獲得,愈來愈多的CC結構被解析,以及越來越精準的算法被提出和改進,CC結構預測的準確度也愈加被接受。表1為目前常用以及近年提出的預測CC結構及其寡聚體狀態的程序及網絡鏈接。將COILS和IUPRED算法結合起來可以提高CC預測的準確性,避免漏掉可能形成CC的固有無結構序列[39]。在CC寡聚體預測方面有PrOCoil[40]、SCORER 20[41]、Multicoil2[42]、LOGICOIL[43]等程式算法,可以辨識平行二聚體、三聚體、四聚體和不含CC聚體,LOGICOIL還可以預測反平行的二聚體。另外,預測的結果還須配合生物化學、生物物理學的試驗進行驗證。表1預測CC結構的程序及其網絡鏈接地址

程序網絡鏈接地址COILShttp://www.ch.embnet.org/software/COILS_form.htmlSOCKEThttp://www.lifesci.sussex.ac.uk/research/woolfson/html/coiledcoils/socket/server.htmlPaircoil2http://paircoil2.csail.mit.eduMARCOILhttp://www.wehi.edu.au/bioweb/Mauro/MarcoilMulticoilhttp://multicoil.lcs.mit.edu/cgi-bin/multicoilMulticoil2http://multicoil2.csail.mit.eduPrOCoilhttp://www.bioinf.jku.at/software/procoil/SCORER 2.0http://coiledcoils.chm.bris.ac.uk/ScorerLOGICOILhttp://coiledcoils.chm.bris.ac.uk/LOGICOIL

4.2CC結構的分析

螺旋是CC最主要的特征結構,可通過圓二色(circular dichroism,CD)光譜得到快速半定量分析,一般而言α-螺旋的CD光譜在222 nm以及208 nm 2處波長有明顯的吸收信號;可通過改變pH值、變溫或加入變性試劑、界面活性劑進行蛋白質折疊與反折疊熱力學分析。CC是2個或多個 α-螺旋體交互纏繞而形成的超級螺旋,有分子間作用力與無分子間作用力的CD譜會有所不同:前者在222 nm與208 nm強度的比值(θ222/θ208)約為1.03或更大些,后者的比值則約為0867 9。自我組裝的CC多由至少4個以上的heptad repeat組成,通常有著很強的交互作用力,變溫CD測量常發現CC的熱穩定度在60°C以上。CC結構熱穩定度的其他測量儀器還有等溫滴定量熱儀、熱重分析儀或微差掃描熱卡計等。而熵、焓或自由能等熱力學的參數則常可通過變化一系列的溫度、pH值或蛋白變性試劑的測量得到[23]。CC形成的結構有二聚體、三聚體、四聚體或六聚體等不同聚合型式(圖3),為了解聚合分子究竟是以何種特定型式出現,蛋白質凝膠電泳(polyacrylamide gel electrophoresis)、HPLC/凝膠過濾層析(gel filtration chromatography)以及分析型超速離心(analytic ultracentrifugation,AUC)提供了3種供選擇的測量分析方法[44]。此外,利用多角度光散射也能夠測定聚合體分子的大小,可與HPLC結合作更精準的測量,但是這些物理量的測量都與聚合物的形狀有絕對的相關性,也是造成試驗誤差的主要原因。

5CC結構的從頭設計與合成

蛋白質一級結構決定高級結構理論為蛋白質從頭設計提供了重要的理論基礎。目前CC從頭設計與合成已成為研究蛋白質或多肽折疊、穩定性、構象變化及其生物學功能等的有效手段。CC廣泛存在于多種天然蛋白質中,分子結構具有的高度對稱性及簡單有序的heptad repeat等特點而被廣泛用作蛋白質模式結構來進行研究。隨著固相肽合成技術與細菌蛋白表達系統的建立以及DNA重組技術的廣泛應用,使得CC結構的從頭設計、合成得以實施[45]。CC多肽的設計主要是基于序列-結構的關聯,這些關聯信息來自于文獻和已知CC的X-射線晶體結構數據庫的分析[44]。基于CC的結構特點和蛋白質折疊的基本策略,CC結構設計應考慮2個主要問題:一是多肽鏈的寡聚狀態,如二聚體、三聚體或四聚體;二是螺旋鏈的走向,即平行或反平行[46]。

設計像LZ這樣的二聚體,d位置大多為亮氨酸,而a位置以亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、天冬氨酸、丙氨酸居多,在e與g位置則是賴氨酸與谷氨酸來提供電荷作用力以輔助穩定結構。就三聚體、四聚體或六聚體的CC來說,其疏水核心的空間會比CC二聚體更寬闊,疏水性氨基酸側鏈在空間上的堆積排列方式可以在同一個平面或是上下交錯,這些側鏈結構上的旋轉異構物是垂直或平行的相互作用,都會影響CC共聚結構的差異性[8-9]。從圖3可知,當螺旋體單位增加時,e/g位置與疏水部位核心作用力有關。六聚體的CC螺旋體分子間的作用力不僅局限在a/d位置的疏水核心,其他位置一定也貢獻了不可或缺的分子間作用力,要能形成這樣的結構,就不難理解在e/g位置不帶電荷氨基酸出現的理由。最近科研人員根據多肽組分的結構和功能信息構建了在線數據庫Pcomp[44](http://coiledcoils.chm.bris.ac.uk/pcomp/),便于CC的從頭設計與合成。

6CC結構的應用

隨著對CC結構知識了解和研究的不斷深入,人們對其功能的開發和應用也逐漸增多。目前多項基于CC研究的應用已被確定并在基礎研究、工業、醫藥等方面得到實施。

6.1基礎研究方面

(1)用作標簽純化重組蛋白或篩選特異互作受體。先將能形成穩定CC(同或異二聚體)中一條多肽鏈結合到新表達蛋白的C末端,再將另一條多肽鏈結合到親合介質上,這樣根據CC的穩定形成,實現目標蛋白的一次純化。也可以據此同時純化2種蛋白,以二聚體方式從層析柱中洗脫[47]。另外也可以根據CC特異性結合篩選出與目標蛋白或多肽能形成CC互作的受體分子。(2)用于分析檢測。基于形成穩定互作CC二聚體,可以將多肽作為標簽,用于Western-blot檢測[48]和ELISA測試分析[49]。若在合成的CC肽鏈兩端適當進行化學修飾,或在合成時就加入特殊非天然的氨基酸,可將這些CC分子固定在納米級粒子表面或固相平面上,也可作為分析檢測用。(3)利用金屬離子絡合,調控螺旋狀態。在合成時引入能夠與金屬原子產生絡合物的非天然側鏈的氨基酸殘基,取代原有疏水核心氨基酸,可以利用金屬離子直接調控CC構型和狀態[23]。如設計合成在金屬離子Ni2+、Cu2+和Zn2+存在下能形成同二聚體的多肽,與相關DNA靶標結合后,可以調控靶標上的HindⅢ酶切反應[50]。(4)膜融合。脂化的CC多肽嵌入脂質體膜,能快速可控地誘導靶標膜融合[51],且通過改變heptad repeat 數目增加CC的穩定性能提高脂質體膜融合速率[52]。因此CC多肽在諸如脂質體融合中具有巨大的應用潛能。

6.2工業方面

(1)作為生物傳感器。CC中一條多肽鏈共價結合到傳感器表面,第2條多肽鏈先被某一配體修飾,而要研究的對象恰好是此配體與其相應受體之間的相互作用,此時傳感器表面再負載第2條鏈,從而整個CC結構起到生物傳感器的作用[46]。設計合成的反平行CC EPK[53]具有穩定、快速聚合及相對較緩慢的解聚等特點,使它成為生物傳感器應用中的理想模型。利用該原理成功地捕獲到Ⅱ型轉化生長因子受體的細胞外結構域[54]。(2)人造纖維絲材料。根據CC單體間交互作用力的特性,利用合成出來的CC多聚體組成一個新的人造蛋白質,或是置換取代某個區域,已成功制造出絲狀纖維蛋白質[23]。若再配合蜘蛛絲或蠶絲蛋白的結構區段的適當置換,必將能制造出不同強度和韌度等纖維特性的人造絲材料。

6.3醫藥衛生方面

(1)在藥物治療中用作連接體。將設計合成好的能互相形成異二聚體的2條肽鏈分別與一個治療組分如放射性核素和定靶組分如抗體結合,其中定靶組分首先進入宿主并進行靶位點識別與定位,治療組分后進入,在體內2條肽鏈的CC異二聚化可將藥物帶到目標附近,此法可以避免藥物對正常組織的毒性并提高治療的特異性和效率[55-56]。(2)作為多肽疫苗。最新研究表明,形成CC的2條合成多肽CoilA和CoilB處理老鼠后能增加其對致病菌腸出血性大腸桿菌(enterohemorrhagic E. coli,EHEC)O157:H7和檸檬酸桿菌(Citrobacter rodentium)的免疫能力[57]。因此,開發相關的CC多肽疫苗,具有潛在的應用前景。(3)研制抗病毒制劑。Ⅰ型人免疫缺陷病毒與靶細胞的識別、互作、融合通過其衣殼蛋白與靶細胞的膜蛋白之間形成六股CC而實現,設計合成了可與靶細胞特異性地形成六股超螺旋的多肽鏈,從而抑制了病毒對靶細胞的侵襲[58]。病毒表面糖蛋白與病毒進入宿主細胞時的膜溶合有關,開發病毒蛋白溶合抑制劑一直抗病毒的一種策略,因為病毒表面蛋白在膜溶合時其CC結構有一重組的機制,這種機制是建立在CC的辨識基礎上[23],因此設計與病毒表面膜溶合的CC,進而使病毒無法順利進入宿主細胞,以達到抑制病毒感染的目的。

7CC研究的展望

如何從自然界的分子中學習并了解CC的結構,并進一步設計制造出具有CC的分子結構以滿足特殊的需求,應是未來的研究方向。根據已有的知識和目前面臨的問題,今后對CC結構的理論研究應主要集中在以下幾個方面:(1)進一步研究溶液環境對CC折疊及結構穩定性及特異性的影響;(2)設計更穩定的CC異二聚體和反平行的CC同二聚體[59];(3)對CC結構的折疊機理進行研究。

在CC應用方面,最具挑戰和意義重大的是藥物釋放傳輸系統。藥物特別是具有細胞毒性的化療藥物,會導致許多嚴重的副作用,如果繞過健康細胞,直接定點傳輸到靶標病變細胞,將起到特異性治療效果。正由于CC的獨特性能,使它們非常適合在這些系統中使用。CC的的主要功能是形成聚體結構,而且這種蛋白的N和C端可以很容易地結合到許多抗原表位,再與特定的細胞表面標志物結合,從而創造一個有針對性的藥物輸送系統。在給藥系統中,CC具有的巨大潛能都得到相關研究的證實[60],也是今后藥物治療應用的重要發展方向之一。另外,在植物病原菌與寄主植物互作方面,通過對相互識別與作用相關的CC蛋白的進一步研究,可為理解病原菌-寄主植物互作機制提供有益幫助,以及為篩選抗病激發子提供理論指導,具有重要的理論研究意義和實際應用價值。

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