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新的菱形蛋白质有助于植物产生脂质

Benning实验室发现了一种类似菱形的蛋白质,可以帮助植物叶绿体调节其脂质生成。该研究发表在The Plant Journal上。

脂质是构成生物中脂肪和油脂的分子,它们具有多种功能。它们构成了我们的细胞边界,从中我们得到组织和器官。脂质比其他分子储存更多的能量,这对于开发生物燃料是理想的。它们还为植物提供了收获光合作所需的膜构件。

在植物细胞中,酶的组装线产生,修饰和将脂质部署到细胞中的适当位置。

植物脂质研究的一个重大谜团是植物如何控制这种生产系统。弄清楚这一点可以为我们提供关于植物如何优化光合作用的线索,即使在周围条件困难时,如干旱或高温。我们还可以通过遗传或育种工具学习如何提高植物生产力。

“当我加入Benning实验室时,我想开始一个新项目来解决这些悬而未决的问题,”Christoph Benning实验室研究生Anastasiya Lavell说。“我在一个数据库中搜索了脂质组成发生变化的突变体,发现其中一个基因被破坏,编码一个类似菱形蛋白的蛋白质10,我们称之为RBL10。”

科学家团队认为这种蛋白质存在于叶绿体的内封膜中,这是一个繁忙的输送带。

“当我们从植物中去除RBL10时,我们发现叶绿体脂质产生受阻,”Lavell说。“具体而言,磷脂酸,或PA,一种中间形式的脂质,不会变成单半乳糖脂或MGDG,这是植物中最丰富的脂质,对光合作用非常重要。”

Lavell怀疑RBL10有助于将中间脂质移向装配线中的下一个加工站。或者,也许RBL10会影响另一种能够移动这种脂质的蛋白质。这是第一次在植物中详细研究了类菱形蛋白 - 以及它如何影响脂质的合成和转运。

“类似菱形的蛋白质存在于大量生物体中,如细菌,苍蝇,甚至是我们的人类,”Lavell说。“这些蛋白质在其他生物体中研究得更好,但在植物中没有研究。对于背景,我们研究的植物拟南芥有13种。其中2种在叶绿体中。因此,它可能很重要。”

“我们在植物科学方面落后的一个原因是植物脂质难以研究,”Lavell说。“例如,叶绿体具有复杂的膜结构,难以观察。它还与许多植物功能密切交织,如生长,光合作用和防御。因此,很难弄清楚它的影响开始或结束的地方。但是这个挑战让人们更加兴奋地看到这一点。“

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