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导语£º
       植物光合作用意义重大£¬而对光合作用至关重要的叶绿体£¬其蛋白输入机制依然是一个谜题¡­¡­



李秀敏£º耗时七年£¬Nature发文破解叶绿体谜题

台湾中央研究院分子生物研究所的研究人员发表了题为¡°TIC236 links the outer and inner membrane translocons of the chloroplast¡±的文章£¬指出一种通道£ºTIC236是让蛋白进入叶绿体表面双层膜的关键桥梁¡£ ¡¾详细全文¡¿





植物光合作用意义重大£¬而对光合作用至关重要的叶绿体£¬其蛋白输入机制依然是一个谜题¡£

来自台湾中央研究院分子生物研究所的研究人员发表了题为¡°TIC236 links the outer and inner membrane translocons of the chloroplast¡±的文章£¬指出一种通道£ºTIC236是让蛋白进入叶绿体表面双层膜的关键桥梁¡£

这一研究成果公布在Nature杂志上£¬由李秀敏教授£¨Hsou-min Li£©研究组完成£¬李秀敏教授主要从事叶绿体蛋白输入方向的研究¡£其研究组曾发现植物叶绿体中运输的蛋白会随着叶绿体的¡°年龄¡±而出?#26893;?#24322;£¬这推翻了此前普遍接受的观点£¬即这一过程与叶绿体存在时间无关£¬或者说这只是一种整体的上调或下调的蛋白形式¡£

在最新研究中£¬李秀敏教授花费七年时间£¬发?#33267;?#34507;白质进入叶绿体的特殊方式£¬¡°如果把植物细胞看成是一座城市£¬那么细胞中的叶绿体就像是¡®农场¡¯£¬专责生产食物£¬而农场里的工人就是来自城市各处的蛋白质¡£¡±但是叶绿体表面的双层膜£¬就像是农场周围的两道墙£¬中间还有一条护城河¡£

研究人员发现£¬在两道墙间£¬如果可以搭建起一座桥梁£¬就能让蛋白质进入叶绿体£¬而这个桥梁就是TIC236¡£李秀敏说£¬¡°若是没有TIC236让蛋白质通过£¬不仅叶绿体会无法正常工作£¬植物也会在胚胎发育阶段就死亡¡£¡±

之前的研究认为转运蛋白参与不同的蛋白输入通道£¬它们的表达依赖于器官构成和生理适应性¡£麻省大学的研究人员从分子水平上分析了叶绿体膜转运子£¨TOCs£©受体家族£¬他们认为Toc159家族成员三个结构域£ºC端膜锚定结构域£¨M-domain£©¡¢中心GTPase 结构域£¨G-domain£©和强酸性N端结构域£¨A-domain£©发挥了重要作用¡£

但最新研究提出了新的观点£º研究人员突破了获取材料的困难£¬从与叶绿体相似¡¢却没有叶绿饼的白色体切入£¬终于找到蛋白质穿越叶绿体外围双膜的连结桥梁¡£此前难以对叶绿体外围的双膜有精确的分析£¬是因为叶绿体内部含有大量的叶绿饼£¬其成份会干扰质谱仪分析结果¡£

这项研究不仅提出了叶绿体蛋白输入的新机制£¬而且研究人员也意外的发现£¬TIC236是由蓝绿菌的一个类似蛋白演化而来£¬这为解析叶绿体的来源演变提供一条有利的线索¡£

此外£¬这次研究也解析了桥梁连接方式£¬进一步帮助研究人员了解蛋白质进入细胞器的不同方式¡£

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作者简介£º
李秀敏


1986 B.S. Dept. Botany, Natl. Taiwan Univ. 1992 Ph.D. Cell & Molec . Biol. Program, U. Wisconsin-Madison , USA 1992-1995 PDF Plant Biology Lab., Salk Institute, USA Plant Biology Div., Noble Foundation , USA 4/95-7/99 Assistant Research Fellow, IMB 7/99-2/04 Associate Research Fellow, IMB 2/04-7/13 Research Fellow, IMB 7/13-Present Distinguished Research Fellow, IMB



 

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