【摘 要】
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光合系统Ⅱ复合体是镶嵌在叶绿体类囊体膜上催化裂解水释放氧的超级复合物.裂解水释放氧主要是放氧复合体OEC(oxygen evolving complex)的作用,在蓝藻中OEC主要由psbO、psbV、psbU三个亚基组成,既这三个主要的亚基后又陆续发现了多种辅助蛋白.其中之一为psb27.以蓝藻为实验材料对psb27做了多方面研究分析.质谱分析发现光合系统Ⅱ的超级复合体与OEC结合时不与psb2
【机 构】
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陕西省生物技术重点实验室/西部资源生物与现代生物技术教育部重点实验室/西北大学生命科学学院,陕西西安710069
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光合系统Ⅱ复合体是镶嵌在叶绿体类囊体膜上催化裂解水释放氧的超级复合物.裂解水释放氧主要是放氧复合体OEC(oxygen evolving complex)的作用,在蓝藻中OEC主要由psbO、psbV、psbU三个亚基组成,既这三个主要的亚基后又陆续发现了多种辅助蛋白.其中之一为psb27.以蓝藻为实验材料对psb27做了多方面研究分析.质谱分析发现光合系统Ⅱ的超级复合体与OEC结合时不与psb27相连,而不与OEC结合时与psb27相连.通过二次电泳检测、蛋白交联剂处理、质谱分析、晶体结构分析发现psb27与CP43相结合,且结合位点与psbO的相同.推测psb27辅助OEC与Ca2+和Mn2+结合并转移至CP43处.为探究其功能,通过示踪元素15N处理光合系统Ⅱ超级复合体发现在含有psb27蛋白的复合体较含OEC的复合体中psbE、Cp43、Cp47、D2、D1的合成显著增强,其中D1更是高出30%.推测psb27与D1的合成与稳定有关.为了解其作用机制,对相关蛋白进行缺失突变发现psb28、psb29、ycf48、psbM、psbJ与psb27共同作用调节蓝藻的光合作用.为研究该蛋白的逆境响应,对蓝藻psb27突变体进行低温和高光处理发现相比野生型,缺失突变体内的叶绿素含量显著降低、光合速率降低,电子传递链受阻、放氧量显著降低.同时也发现在拟南芥中psb27的缺失突变体在变光条件下生长矮小不易产生花青素进行自身保护.本文就目前psb27的研究进展,总结其在光合系统Ⅱ组装和修复过程中的关键作用,以及在植物的生长发育、对逆境反应过程中的生理作用.
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