生命科學學院博士生在国际著名期刊Molecular Plant发表论文揭示高等植物叶绿素酶的光保护机制

审核发布:宣传部 费思迎 赢咖3app下载平台:生命科學學院 陈乐天 發布時間:2021-04-19浏覽次數:10

2021412日,植物學國際著名期刊Molecular PlantIF5Y=12.744)在線發表了華南農業大學亞熱帶農業生物資源保護與利用國家重點實驗室/生命科學學院/園藝學院龐學群/張昭其課題組的題爲“Arabidopsis CHLOROPHYLLASE 1 Protects Young Leaves from Long-term Photodamage by facilitating FtsH-mediated D1 degradation in photosystem II repair”的研究論文論文鏈接:https://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/S1674-2052(21)00129-5,經課題組長達10年的研究,揭示了葉綠素酶協助葉綠體光系統II受損D1核心蛋白降解從而提高植物光保護的分子機制。

葉綠素酶是一個已被發現近一個世紀的“古老”的酶、長期以來被認爲是高等植物葉綠素降解途徑的第一個酶,催化葉綠素的脫植基反應。課題組在研究采後菜心保鮮及衰老機制時發現,葉綠素酶可能不參與菜心葉片衰老過程中的葉綠素降解。同時期針對擬南芥葉片衰老的研究也證實了葉片衰老過程中葉綠素脫植基反應由脫鎂葉綠素水解酶(Pheophytin Pheophorbide HydrolasePPH)催化而非葉綠素酶(Schelbert et al., 2009)。那麽,植物幼葉中高豐度葉綠素酶具有什麽生物學功能呢?課題組以擬南芥幼葉爲材料,系統研究了葉綠素酶在幼葉中的光保護功能,發現CLH1可定位于幼葉葉綠體中,與PSII解體中間複合體PSII core /RC47互作,通過催化葉綠素的脫植基反應,釋放結合在D1上的葉綠素,從而補償高光脅迫導致的FtsH2解折叠活力的不足,促进受損D1的降解,認爲葉綠素酶正是人們長期以來尋找的參與D1降解的葉綠素降解酶,通過協助FtsH对受損D1蛋白的降解在幼葉中起光保護功能。

生命科學學院2020届博士毕业生田亚楠为该论文的第一作者,生命科學學院庞学群教授和园艺学院张昭其教授为共同通讯作者,课题组博士研究生钟锐豪和魏俊斌分别为第二和第三作者。该研究得到国家自然科学基金(3127221431171988)與科技部國家重點基礎研究(973項目)課題(2013CB127105)的资助。(文图/生命科學學院 张雪莲)

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