中科院植物所在叶绿素合成途径研究中获进展

2014-06-28 | 作者: 中国科学院 | 标签: 中科院植物所

来源:中国科学院

叶绿素是植物光合作用吸收和传递光能的最主要色素,叶绿素的生物合成途径由一系列酶促反应完成。谷氨酰-tRNA还原酶(GluTR)催化的NADPH对谷氨酰-tRNA的还原,是叶绿素合成途径的第一个关键限速反应。因此,GluTR的结构与功能研究对揭示叶绿素合成的调节机制具有重要意义。

中国科学院植物研究所光生物学重点实验室刘琳研究组解析了拟南芥的GluTR与其结合蛋白的复合物晶体结构。该结构中GluTR处于活性状态,反应的产物释放通道在结构中得到清楚的展现。生化实验分析发现,GluTR的活性受到其结合蛋白的正调控。

研究澄清了国际上长期以来关于GluTR的激活与调控方面的存疑,拓展了人们对GluTR调控多样性的认识,也为人们研究叶绿素合成调控提供了新线索。

研究结果近日在《美国科学院院报》(PNAS)以Crystal Structure of Arabidopsis Glutamyl-tRNA Reductase in Complex with Its Stimulator Protein 为题在线发表(doi: 10.1073/pnas.1400166111)。研究组博士研究生赵爱国、房莹为共同第一作者。该工作得到了国家自然科学基金、科技部以及中科院的资助。

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GluTR-GluBP 复合物晶体结构及其调控模型。(A)GluTR-GluBP复合物结构的侧视图与俯视图;(B)GluTR与谷氨酰-tRNA的结合示意图;(C)GluTR催化反应机理模型。






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