新的体外技术让我们得以一窥叶绿体车间

光合作用所需的蛋白质复合物需要很多助手来构建，并在强光下不断修复它们。光合作用每天都在我们眼前发生，在每一片小小的绿叶上——然而，这一复杂过程的细节尚未完全了解。波鸿鲁尔大学由DanjaSchünemann教授领导的研究小组解开了谜团的另一部分。

该团队由前博士生DominiqueStolle和现任博士生LenaOsterhoff领导，他们分析了光合作用所必需的蛋白质D1的构建方式，并为此开发了一种新的体外技术。结果表明，大约有140种蛋白质可能参与了这一过程，其中一些以前从未被描述过。研究人员更详细地描述了一种特别重要的蛋白质。

他们于2024年8月27日在EMBO期刊上发表了他们的报告。

连续修复周期

该研究探讨了叶绿体中蛋白质复合物的生物发生。研究主要关注光系统II的重要组成部分蛋白质D1的形成。该蛋白质整合到类囊体膜中，并不断受到严重损伤，尤其是在强光下，以至于必须在连续的修复周期中降解和重建。

“这种降解和重建是一个极其复杂的过程，就像整个光系统的从头合成一样，”DanjaSchünemann说道。“该系统的20多个亚基都必须在细胞中产生，运输到最终目的地并最终在那里组装。”

观察核糖体的工作

为了更好地理解这些机制，她的团队开发了一种新颖的体外方法，首次可以纯化正在产生D1蛋白的核糖体。

“到目前为止，只能对核糖体进行一般性的纯化，”Schünemann解释道。“现在我们可以在它们工作时监督它们的工作了。”

研究人员还确定了除核糖体之外还有哪些其他因子参与了D1的组装。他们确定了140种蛋白质，其中一些是已在其他过程中发现的，另一些则尚未被描述。

为了进行更深入的分析，研究小组挑选出了一种特别突出的蛋白质：STIC2。研究人员解释说：“我们知道它在类囊体膜的构建中发挥着重要作用，但我们不知道它的具体功能是什么。”他们证明，这种蛋白质与另一种蛋白质SRP54密切合作，共同形成和修复D1。

“STIC2与类囊体膜中的某些结构相互作用，这对于D1以及光系统的其他中心蛋白质正确融入膜至关重要，”Schünemann说。

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