由 Helmholtz Zentrum München 領(lǐng)導(dǎo)的一項國際研究揭示了一種可構(gòu)建和維持光合膜的膜重塑蛋白的結(jié)構(gòu)。這些基本見解為生物工程努力奠定了基礎(chǔ)，以加強植物抵御環(huán)境壓力，幫助維持人類食物供應(yīng)和應(yīng)對氣候變化。
植物、藻類和藍藻進行光合作用，利用陽光的能量產(chǎn)生氧氣和生化能，為地球上的大多數(shù)生命提供動力。
它們還從大氣中吸收二氧化碳 (CO?)，抵消這種溫室氣體的積累。然而，氣候變化使光合生物面臨越來越大的環(huán)境壓力，這抑制了它們的生長，從長遠來看，還會危及人類的食物供應(yīng)。
光合作用的重要第一步是在類囊體膜內(nèi)進行的，類囊體膜含有收集陽光的蛋白質(zhì)復(fù)合物。幾十年來，眾所周知，蛋白質(zhì) VIPP1(質(zhì)體中的囊泡誘導(dǎo)蛋白)對于幾乎所有光合生物(從陸地植物到海洋中的藻類和藍藻)中類囊體膜的形成至關(guān)重要。
然而，VIPP1 如何執(zhí)行這一基本功能仍然是個謎。在最新一期的《細(xì)胞》雜志上，由慕尼黑亥姆霍茲中心亥姆霍茲先鋒校區(qū)的 Ben Engel 領(lǐng)導(dǎo)的國際研究人員聯(lián)盟進行的一項新研究揭示了 VIPP1 的結(jié)構(gòu)和機制以及分子細(xì)節(jié)。
構(gòu)建和保護光合膜
研究人員使用冷凍電子顯微鏡生成了 VIPP1 的第一個高分辨率結(jié)構(gòu)。將這種結(jié)構(gòu)分析與功能分析相結(jié)合，揭示了 VIPP1 如何組裝成形成類囊體膜的交織膜涂層。
該研究小組還使用冷凍電子斷層掃描的尖端方法對藻類細(xì)胞原生環(huán)境中的 VIPP1 涂層進行成像。通過使用結(jié)構(gòu)信息對 VIPP1 進行特定突變，研究人員觀察到 VIPP1 與類囊體膜的相互作用對于在高光應(yīng)力下保持這些膜的結(jié)構(gòu)完整性至關(guān)重要。
標(biāo)簽： 蛋白質(zhì)
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