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        我國(guó)科學(xué)家破解葉綠體蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)之謎

        2022-03-03 22:51:52
        河南科技 2022年23期
        關(guān)鍵詞:衣藻克萊因葉綠體

        2022年11月22日,記者從西湖大學(xué)獲悉,該校生命科學(xué)學(xué)院特聘研究員閆湞實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)研究揭開了葉綠體蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)之謎,其研究結(jié)果在線發(fā)表于《細(xì)胞》期刊。

        “光合作用被稱為地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)?!遍Z湞介紹,葉綠體作為光合作用的重要場(chǎng)地,好比一個(gè)“光能工廠”,有2 000~3 000 種蛋白需要經(jīng)過(guò)TOC-TIC復(fù)合物被識(shí)別然后進(jìn)入葉綠體“工作”。

        此前,科學(xué)界已發(fā)現(xiàn)葉綠體是雙膜結(jié)構(gòu),內(nèi)膜上存在轉(zhuǎn)運(yùn)因子TIC,外膜上存在轉(zhuǎn)運(yùn)因子TOC,它們聯(lián)合形成一個(gè)超級(jí)復(fù)合物TOC-TIC,并扮演葉綠體“守門人”的角色。

        閆湞實(shí)驗(yàn)室希望采用生物化學(xué)和結(jié)構(gòu)生物學(xué)的方法進(jìn)一步揭示TOC-TIC復(fù)合物的組成、組裝和轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制。他們選擇克萊因衣藻的TOC-TIC 超級(jí)復(fù)合物為研究對(duì)象,在兩個(gè)已被確認(rèn)并在不同物種中高度保守的TOC(Toc34)和TIC(Tic20)組分上分別加親和標(biāo)簽進(jìn)行純化。

        “也就是設(shè)置兩組實(shí)驗(yàn),在特定的葉綠體樣本中,通過(guò)親和標(biāo)簽分別把TOC-TIC 復(fù)合物精確找到,并純化出來(lái)。”閆湞解釋說(shuō),令人欣慰的是,最終這兩種不同策略所純化出來(lái)的蛋白質(zhì)組分完全一致,解析出來(lái)的電鏡結(jié)構(gòu)也高度一致。解析結(jié)果顯示,克萊因衣藻葉綠體上的TOC-TIC超級(jí)復(fù)合物一共包含14 個(gè)組分,其中8 個(gè)為之前已報(bào)道的組分,6 個(gè)為功能未知的新組分。

        結(jié)合前人理論,研究認(rèn)為,在雙層的葉綠體膜上,蛋白帶著轉(zhuǎn)運(yùn)信號(hào)肽經(jīng)過(guò)TOC-TIC超級(jí)復(fù)合物這個(gè)重要的通道依次進(jìn)入葉綠體。

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