【摘 要】
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光是进行光合作用能量的来源,然而,过多的光会导致光氧化损伤,从而降低了光合效率,特别是在与其他非生物胁迫结合后,其损伤更加明显。虽然光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心D1蛋白是光
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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光是进行光合作用能量的来源,然而,过多的光会导致光氧化损伤,从而降低了光合效率,特别是在与其他非生物胁迫结合后,其损伤更加明显。虽然光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心D1蛋白是光氧化损伤的主要目标,但是,其它光系统Ⅱ核心蛋白也同样受到损伤和降解。
DegP家族蛋白酶广泛分布于原核生物和真核生物细胞中。在拟南芥中有16个DegP类似的蛋白酶,其中目前己鉴定的定位于叶绿体中的Deg蛋白酶有Deg1、Deg2、Deg5和Deg8。我们结合生物化学和分子生物学等研究手段对拟南芥叶绿体中位于类囊体膜基质侧的DegP蛋白酶功能进行了研究,发现Deg7蛋白是与类囊体膜的基质侧相互结合的周质蛋白,并且与光系统Ⅱ直接相互作用。我们的研究结果表明,Deg7参与到光氧化损伤的D1、D2、CP47和CP43蛋白的降解。分析基质侧和囊腔侧Deg蛋白酶双突变体发现deg5deg7和deg7deg8双突变体在正常生长条件下和野生型具有相似表型和生长速度,但在高光生长条件下,双突变体比deg5、deg7、deg8等突变体生长更加缓慢,有叶片呈现光片发黄的症状。因此,基质侧和囊腔侧Deg蛋白酶具有协同作用。这些研究表明Deg7参与对光破坏的PSⅡ核心蛋白的降解,从而在PSⅡ复合物的修复循环和功能维护中起重要作用。
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