浙江日報訊（記者嚴(yán)粒粒通訊員張弛）掃碼進車站、掃碼進公司、掃碼進學(xué)�！缃�，掃碼進入公共區(qū)域是我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠帧Ｔ谌~綠體上也存在著驚人相似的場景。ryK新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

光合作用被稱為地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)，先后有多個相關(guān)研究獲得過諾貝爾獎。作為光合作用重要場地，葉綠體宛如一個“光能工廠”，有2000至3000種蛋白需要被識別然后進入葉綠體“工作”。ryK新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

葉綠體到底有個怎樣“守門人”可以做到精確識別自己的“工人”，并對他們“放行”？這個問題，業(yè)內(nèi)研究了近四十年。ryK新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

西湖大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院特聘研究員閆湞近日在《細(xì)胞》雜志發(fā)表研究論文，揭開了葉綠體蛋白轉(zhuǎn)運之謎，使人們認(rèn)識了葉綠體“守門人”。ryK新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

此前，科學(xué)界已經(jīng)知道葉綠體是雙膜結(jié)構(gòu)。內(nèi)膜上存在轉(zhuǎn)運復(fù)合物TIC和外膜上存在轉(zhuǎn)運復(fù)合物TOC聯(lián)合形成一個TOC-TIC超級復(fù)合物結(jié)構(gòu)，扮演葉綠體“守門人”的角色。ryK新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

閆湞長期從事蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能研究，尤其在跨膜轉(zhuǎn)運領(lǐng)域取得了多項重要成果。她帶領(lǐng)團隊希望采用生物化學(xué)和結(jié)構(gòu)生物學(xué)的方法進一步揭示TOC-TIC超級復(fù)合物的組成、組裝和轉(zhuǎn)運機制。ryK新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

通過對之前研究成果的分析歸納，他們選擇了克萊因衣藻的TOC-TIC超級復(fù)合物作為研究對象，設(shè)置兩組實驗，在兩個已被確認(rèn)并在不同物種中高度保守的TOC（Toc34）和TIC（Tic20）組分上分別通過親和標(biāo)簽進行純化。ryK新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

最終這兩種不同策略所純化出來的蛋白質(zhì)組分完全一致，并且解析出來的電鏡結(jié)構(gòu)也高度一致。所解析的結(jié)構(gòu)顯示，克萊因衣藻葉綠體上的TOC-TIC超級復(fù)合物一共包含14個組分，其中8個為之前已知的組分，6個為功能未知的新組分。ryK新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

結(jié)合前人理論，研究認(rèn)為，在雙層的葉綠體膜上，蛋白帶著轉(zhuǎn)運信號肽經(jīng)過TOC-TIC超級復(fù)合物這個重要的通道依次進入葉綠體。ryK新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

TOC-TIC復(fù)合物對葉綠體的生成以及穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要，理解清楚其結(jié)構(gòu)和工作機理將為未來潛在的對葉綠體乃至光合生物的改造奠定重要基礎(chǔ)，后續(xù)的研究也才能在此基礎(chǔ)上展開想象。ryK新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

能否讓“守門人”提高效率加速“放行”，或者只為“特種工人”放行？能否再人造出形形色色的“守門人2號”“守門人3號”？ryK新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

論文的一位審稿人評價說：該研究用純化并解析結(jié)構(gòu)這個“終極手段”解決了光合物種葉綠體生物學(xué)的一個核心問題，為增進理解和認(rèn)識藻類、植物葉綠體如何發(fā)展進化邁出了一大步。因為葉綠體生物學(xué)對食品安全與氣候變遷的潛在影響，以及對蛋白如何轉(zhuǎn)運這種問題的基礎(chǔ)性，該研究也為其他非特定領(lǐng)域的科學(xué)家們帶來了非常有價值的信息。ryK新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

也許在不遙遠(yuǎn)的未來，通過綠色植物與光合藻類的改造，能夠助力碳達峰碳中和，或者促進作物增收增產(chǎn)。當(dāng)下的科學(xué)家們，正在為這樣的夢想鋪下臺階。ryK新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)