記者22日從西湖大學獲悉,,該校生命科學學院特聘研究員閆湞實驗室的相關(guān)研究揭開了葉綠體蛋白轉(zhuǎn)運之謎,,其研究結(jié)果在線發(fā)表于《細胞》期刊,。
“光合作用被稱為地球上最重要的化學反應(yīng),。”閆湞介紹,,葉綠體作為光合作用的重要場地,,好比一個“光能工廠”,有2000至3000種蛋白需要經(jīng)過TOC-TIC復合物被識別然后進入葉綠體“工作”,。
此前,,科學界已發(fā)現(xiàn)葉綠體是雙膜結(jié)構(gòu),內(nèi)膜上存在轉(zhuǎn)運因子TIC,,外膜上存在轉(zhuǎn)運因子TOC,,它們聯(lián)合形成一個超級復合物TOC-TIC,并扮演葉綠體“守門人”的角色,。
閆湞實驗室希望采用生物化學和結(jié)構(gòu)生物學的方法進一步揭示TOC-TIC復合物的組成,、組裝和轉(zhuǎn)運機制。他們選擇克萊因衣藻的TOC-TIC超級復合物為研究對象,,在兩個已被確認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簽進行純化,。
“也就是設(shè)置兩組實驗,在特定的葉綠體樣本中,,通過親和標簽分別把TOC-TIC復合物精確找到,,并純化出來?!遍Z湞解釋說,,令人欣慰的是,最終這兩種不同策略所純化出來的蛋白質(zhì)組分完全一致,,解析出來的電鏡結(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超級復合物一共包含14個組分,其中8個為之前已報道的組分,,6個為功能未知的新組分,。
結(jié)合前人理論,研究認為,,在雙層的葉綠體膜上,,蛋白帶著轉(zhuǎn)運信號肽經(jīng)過TOC-TIC超級復合物這個重要的通道依次進入葉綠體。