近日來自中國科學(xué)院植物研究所及遺傳與發(fā)育生物研究所的研究人員在擬南芥中證實錨蛋白LTD在捕光葉綠素結(jié)合蛋白分選進入特定的蛋白輸入途徑過程中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。新研究發(fā)現(xiàn)推動科學(xué)家們更深入地了解了核編碼葉綠體蛋白的轉(zhuǎn)運機制。相關(guān)論文在線發(fā)表在4月12日的《自然通信》（nature communications）雜志上。

    領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是中科院植物研究所的張立新研究員，其早年畢業(yè)于四川大學(xué)，2000年度入選中國科學(xué)院“百人計劃”，2007年獲得國家自然科學(xué)基礎(chǔ)基金資助，以其在科研中的突出成果先后獲得“新世紀(jì)百千萬人才計劃國家級人才”、北京青年科技獎、中國第十一屆青年科技獎等獎勵。近年來在國內(nèi)外核心刊物Plant Cell、Plant J. Plant Physiol.等發(fā)表論文60余篇，被SCI引用500余次。

    葉綠體是綠色植物細胞中重要的細胞器，在植物的光合作用及其他多種重要生理過程中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。葉綠體不僅是植物通過光合作用還原和同化二氧化碳形成碳水化合物的場所，同時也是植物氨基酸、脂肪酸和萜類化合物合成以及亞硝酸鹽和硫酸鹽還原的重要場所。在高等植物中，葉綠體蛋白質(zhì)數(shù)量約占其蛋白總數(shù)的10-25%。由于葉綠體的半自主性，大部分葉綠體蛋白是由核基因編碼，胞質(zhì)合成為前體后，通過葉綠體外被膜和內(nèi)被膜上的移位酶將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)入葉綠體，并在隨后通過四種不同的途徑在類囊體膜上定位和轉(zhuǎn)移的。然而一直以來科學(xué)家們對于將核編碼葉綠體蛋白轉(zhuǎn)運至這些途徑的相關(guān)機制并不十分清楚。

    在這篇文章中，張立新課題組研究人員在擬南芥上對一種錨蛋白LTD(其突變可引起捕光葉綠素結(jié)合蛋白轉(zhuǎn)運缺陷)進行了亞細胞定位成像分析，證實LTD定位在擬南芥細胞的葉綠體上。進而研究人員利用酵母雙雜交的方法篩選證實LTD可與信號識別顆粒（SRP）介導(dǎo)的蛋白識別轉(zhuǎn)運途徑及葉綠體內(nèi)被膜上的蛋白質(zhì)相互作用。研究結(jié)果表明LTD在捕光葉綠素結(jié)合蛋白分選并輸入到葉綠體SRP依賴的蛋白識別轉(zhuǎn)運途徑中發(fā)揮了關(guān)鍵性的作用。