伦敦大学玛丽女王出版社 信用:CC0公共领域 伦敦玛丽皇后大学的科学家们已经确定了植物细胞中一种参与光合作用的必需酶的位置，植物利用光合作用将光能转化为化学能
今天发表在《电子生命》杂志上的这项发现推翻了关于这种酶在植物细胞中的位置的传统观点，并暗示了这种酶在植物适应黑暗和光照条件时调节能量过程的可能作用
响应环境 在光合作用过程中，植物通过“电子传递”将碳转化为能量储存，电子传递涉及一种叫做铁氧还蛋白的酶:NADP(H)氧化还原酶，或FRN
植物可以根据环境条件在两种类型的电子传输之间快速切换——线性电子流(LEF)和循环电子流(CEF)
发生光合作用的叶绿体膜结构之间的FNR转移与这种转换有关
第一作者马努埃拉·克雷默博士解释说:“目前的教条认为，纤维结合蛋白在叶绿体的可溶性部分发挥作用，但有证据表明，当它附着在内膜上时，纤维结合蛋白的活性会增加。”
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玛丽女王大学生物和化学科学学院的学生
“我们需要精确地找出FRN在叶绿体中的位置，它如何与其他蛋白质相互作用，以及这如何影响它的活性，以便理解它在电子传递过程中的作用
" 研究人员使用免疫金染色来确定18种拟南芥植物的300多个叶绿体中的FNR
他们发现，在叶绿体(类囊体)的内膜系统中，荧光素受体的染色密度比在可溶性隔室(基质)中高五倍，在可溶性隔室中，荧光素受体的染色密度没有高于背景水平
这种在膜上显著更高的标记证明了叶绿体含有很少的可溶性纤维结合蛋白，并首次证实了酶的位置
与其他蛋白质的相互作用 为了更好地了解FNR的位置，研究小组创造了一种植物，在这种植物中，这种酶与不同的蛋白质特异性结合，称为“系绳蛋白”
“在具有减少的FNR含量的拟南芥植物中，他们替换了来自玉米的三个版本的FNR，每个版本都具有不同的结合到系绳蛋白TROL和Tic62的能力
他们发现，用与Tic62系绳蛋白强结合的玉米FRN类型进行拯救，导致在类囊体的特定层状膜区域中金FRN标记密度高得多
这表明在植物细胞中，FNR在整个叶绿体中的分布依赖于与系绳蛋白的结合
最后，研究小组通过比较植物适应黑暗时的电子流量和适应光后的电子流量，测试了荧光素受体的位置如何影响电子运输
在正常的适应黑暗的植物中，短暂的光照会导致转换到更高的CEF活动
然而，这种现象在植物中没有发现，因为植物的FNR和拴系蛋白之间缺乏强相互作用，这表明这些植物缺乏开启CEF的能力
在光适应后，野生型和突变型植物都具有相似的降低的CEF活性，这表明FNR的影响与酶和系绳蛋白之间相互作用的光依赖性变化有关
“我们的结果显示了FNR与不同蛋白质的相互作用和另一种光合作用电子传递途径的活性之间的联系，”高级作者盖伊·汉克总结道，他是玛丽女王大学植物细胞和分子生物学的高级讲师
“这支持了在植物从黑暗到光明的转变过程中，FNR定位在调节光合电子流中的作用
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