两种蛋白质的故事基础研究可以让作物生长得更好
您是否曾经拆开过某样东西(例如手表)，通过单独查看内部零件来了解其工作原理?
这与致力于更好地了解光合作用如何运作的科学家(包括密歇根州立大学克里斯托夫·本宁领导的研究人员)所使用的常见策略并没有完全不同。
该团队是密歇根州立大学-能源部植物研究实验室 (PRL) 的一部分，研究叶绿体，这是植物中发生光合作用的细胞机器。叶绿体就像手表的内部，其中每个单独的组件对于更大系统的运行都是必不可少的。
在最近发表在《植物生理学》杂志上的一项研究中，本宁和他的同事开始揭示其中一些成分如何共同作用，影响叶绿体光合膜中脂质的产生。
研究小组表示，这一基本认识将使研究人员能够设计出更好地满足我们在气候变化中的需求的农作物。
“如果我们更好地了解植物中脂质的合成方式，我们就可以尝试提高植物的性能，”该研究的第一作者、本宁实验室前博士后杨旭说。徐现为加拿大圭尔夫大学助理教授。
该团队的新研究建立在该团队之前的工作基础上，该工作首先研究了一种称为菱形样蛋白 10(缩写为 RBL10)的酶。RBL10 的功能在很大程度上是神秘的，尽管人们认为它会降解叶绿体膜中的其他蛋白质。
2019年，该团队与模式生物拟南芥合作，表明RBL10影响光合作用的一个重要代谢过程。特别是，这种酶影响植物如何产生用于光合作用叶绿体膜的脂质化合物。
在后续研究中，Benning 实验室确定了一系列与 RBL10 在叶绿体中相互作用的蛋白质。叶绿体脂质生物合成中的另一种重要蛋白质——酰基载体蛋白4或ACP4——引起了研究人员的注意。
现在，他们最新的出版物“是关于测试 ACP4 和 RBL10 之间相互作用的相关性，”Xu 说。
研究人员确定了四种拟南芥品系进行研究。第一个是对照植物或野生型，其功能与自然界一样。其他三个品系是突变体：其中一个品系的 ACP4 含量减少，另一个品系的 RBL10 含量减少，最后的品系两种蛋白质均缺乏。
利用这种基因解剖方法，研究人员能够辨别这些成分在植物脂质代谢中的功能。
最终，研究人员能够确定 RBL10 和 ACP4 都会影响脂质生物合成，但它们“以平行的方式独立发挥作用”，生物化学和分子生物学系的大学杰出教授兼 PRL 主任Benning说。
“这篇论文排除了这些蛋白质如何在植物脂质代谢中发挥作用的一种可能性，”本宁说。“但我们需要寻找其他可能性。我们仍然不知道答案。”
RBL10 是植物中为数不多的具有特征的菱形蛋白之一，有人提出其在细胞过程中可能发挥的作用，但 Benning 实验室仍在寻找 RBL10 的确切功能。
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