核编码叶绿体蛋白转运机制研究获进展

近日来自中国科学院植物研究所及遗传与发育生物研究所的研究人员，在拟南芥中证实锚蛋白LTD在捕光叶绿素结合蛋白分选进入特定的蛋白输入途径过程中发挥了至关重要的作用。新研究发现推动科学家们更深入地了解了核编码叶绿体蛋白的转运机制。相关论文在线发表在4月12日的《自然—通讯》（nature communications）杂志上。领导这一研究的是中科院植物研究所的张立新研究员，其早年毕业于四川大学，2000年度入选中国科学院“百人计划”，2007年获得国家自然科学基础基金资助，以其在科研中的突出成果先后获得“新世纪百千万人才计划国家级人才”、北京青年科技奖、中国第十一届青年科技奖等奖励。近年来在国内外核心刊物Plant Cell、Plant J. 、Plant Physiol.等发表论文60余篇，被SCI引用500余次。叶绿体是绿色植物细胞中重要的细胞器，在植物的光合作用及其他多种重要生理过程中发挥着关键性的作用。叶绿体不仅是植物通过光合作用还原和同化二氧化碳形成碳水化合物的场所，同时也是植物氨基酸、脂肪酸和萜类化合物合成以及亚硝酸盐和硫酸盐还原的重要场所。在高等植物中，叶绿体蛋白质数量约占其蛋白总数的10-25%。由于叶绿体的半自主性，大部分叶绿体蛋白是由核基因编码，胞质合成为前体后，通过叶绿体外被膜和内被膜上的移位酶将蛋白质转入叶绿体，并在随后通过四种不同的途径在类囊体膜上定位和转移的。然而一直以来科学家们对于将核编码叶绿体蛋白转运至这些途径的相关机制并不十分清楚。在这篇文章中，张立新课题组研究人员在拟南芥上对一种锚蛋白LTD(其突变可引起捕光叶绿素结合蛋白转运缺陷)进行了亚细胞定位成像分析，证实LTD定位在拟南芥细胞的叶绿体上。进而研究人员利用酵母双杂交的方法筛选证实LTD可与信号识别颗粒（SRP）介导的蛋白识别转运途径及叶绿体内被膜上的蛋白质相互作用。研究结果表明LTD在捕光叶绿素结合蛋白分选并输入到叶绿体SRP依赖的蛋白识别转运途径中发挥了关键性的作用。（来源：生物通何嫱）