【摘 要】
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绿色植物通过光合作用将捕获的太阳能转化为化学能,维持了地球上几乎全部的生命活动.这种化学能起初是贮存在光合作用的光反应产物(ATP和NADPH)中,然后通过卡尔文循环将CO还
【机 构】
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中国科学院上海生物化学和细胞生物学研究所
【出 处】
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中国科学院上海生物化学研究所 中国科学院上海生物化学和细胞生物学研究所 中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学
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绿色植物通过光合作用将捕获的太阳能转化为化学能,维持了地球上几乎全部的生命活动.这种化学能起初是贮存在光合作用的光反应产物(ATP和NADPH)中,然后通过卡尔文循环将CO<,2>还原,经进一步的反应转化成储存于多聚糖分子中,而卡尔文徨的第一步反应是核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(EC 4. 1. 1. 39,简称Rubisco)参与的反应,它将CO<,2 >加在核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)的2-C位置上,形成二分子3-磷酸甘油酸.此外,Rubisco还原有加氧酶的活性,将氧加入TuBP产生一分子3-磷酸甘油酸和一分子2-磷酸乙醇酸.磷酸甘油酸可在卡尔文循环中进一步代谢.Rubisco普遍存在于所有自养生物中,这个酶的特征之 一,是它含量极为丰富,在C<,3>植物中占叶子总可溶性蛋白50%以上,可以说是世界上最 丰富的一处蛋白质.Rubisco是作为一种可溶性高分子蛋白质于1947年在菠菜叶片中被 发现的,当时称为"部分I蛋白".后来对碳同化的独立研究发现这种"部分I蛋白"就是催化光合作用中固定CO<,2>的RuBP羧化酶.由于Rubisco的丰富含量以及它的重要作用,并且由于 它的生物合成牵涉到多处重要生物学过程,例如基因表达的调节,翻译后的加工、叶绿体的跨膜运输以及细胞器之间的通讯等,再加之以其遗传背景也较为清楚,因而是植物中研究得最多,最深入的一个酶,也常常作为研究植物分子生物学以及蛋白质多亚基装配的模式蛋白.
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