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Altered N-glycan composition impacts flagella-mediated adhesion in Chlamydomonas reinhardtii

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Xu, Nannan ; Oltmanns, Anne ; Zhao, Longsheng ; Girot, Antoine ; Karimi, Marzieh ; Hoepfner, Lara ; Kelterborn, Simon ; Scholz, Martin ; Beißel, Julia ; Hegemann, Peter ; Bäumchen, Oliver ; Liu, Lu-Ning ; Huang, Kaiyao ; Hippler, Michael:
Altered N-glycan composition impacts flagella-mediated adhesion in Chlamydomonas reinhardtii.
In: eLife. Bd. 9 (2020) . - e58805.
ISSN 2050-084X
DOI: https://doi.org/10.7554/eLife.58805

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Abstract

For the unicellular alga Chlamydomonas reinhardtii, the presence of N-glycosylated proteins on the surface of two flagella is crucial for both cell-cell interaction during mating and flagellar surface adhesion. However, it is not known whether only the presence or also the composition of N-glycans attached to respective proteins is important for these processes. To this end, we tested several C. reinhardtii insertional mutants and a CRISPR/Cas9 knockout mutant of xylosyltransferase 1A, all possessing altered N-glycan compositions. Taking advantage of atomic force microscopy and micropipette force measurements, our data revealed that reduction in N-glycan complexity impedes the adhesion force required for binding the flagella to surfaces. This results in impaired polystyrene bead binding and transport but not gliding of cells on solid surfaces. Notably, assembly, intraflagellar transport, and protein import into flagella are not affected by altered N-glycosylation. Thus, we conclude that proper N-glycosylation of flagellar proteins is crucial for adhering C. reinhardtii cells onto surfaces, indicating that N-glycans mediate surface adhesion via direct surface contact.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut > Lehrstuhl Experimentalphysik V
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut > Lehrstuhl Experimentalphysik V > Lehrstuhl Experimentalphysik V - Univ.-Prof. Dr. Oliver Bäumchen
Fakultäten
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 570 Biowissenschaften; Biologie
Eingestellt am: 11 Jan 2021 12:59
Letzte Änderung: 11 Apr 2024 10:08
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/61548