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      植物代謝蛋白質(zhì)適合夜間生長
      
			
      
				2019-02-15 09:45:10
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      每個(gè)接受過高中生物學(xué)的人都知道，光合作用是植物，藻類和精選細(xì)菌在白天將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程。但這些光合生物在夜間激活其他生化途徑，當(dāng)它們通過分解白天產(chǎn)生的糖，淀粉和油來產(chǎn)生能量時(shí)。專注于夜間生長的新工作發(fā)現(xiàn)了一種蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)是它發(fā)生的必要條件，令人驚訝的是，這種蛋白質(zhì)的作用與植物細(xì)胞膜的構(gòu)建有關(guān)。它由美國國家科學(xué)院院刊出版。
      

      植物代謝蛋白質(zhì)適合夜間生長
      

      該論文來自一個(gè)綜合的國際植物科學(xué)專家小組，由卡內(nèi)基的阿瑟格羅斯曼領(lǐng)導(dǎo)，其中包括來自卡內(nèi)基的主要作者楊文強(qiáng)和共同作者馬丁喬尼卡斯。它表明，在光合藻類衣藻中，蛋白質(zhì)鐵氧還蛋白-5對(duì)黑暗中的生長和適當(dāng)?shù)哪そM織至關(guān)重要。
      

      鐵氧還蛋白-5是小鐵硫蛋白家族的成員，其提供驅(qū)動(dòng)細(xì)胞中各種代謝反應(yīng)所需的電子。光合生物通常具有多種不同類型的鐵氧還蛋白，盡管對(duì)它們的功能如何不同知之甚少。
      

      衣藻屬有幾種鐵氧還蛋白，包括本研究中描述的鐵氧還蛋白-5蛋白。所提出的工作表明，鐵氧還蛋白變體，包括鐵氧還蛋白-5，可能各自在細(xì)胞中具有特殊的代謝作用。
      

      研究小組發(fā)現(xiàn)缺乏鐵氧還蛋白-5蛋白的特定突變體無法在黑暗中(夜間)生長或發(fā)揮正常的代謝功能，但在光照期間(白天)生長沒有問題。
      

      事實(shí)證明，當(dāng)在黑暗中維持時(shí)，突變體藻類也表現(xiàn)出異常的細(xì)胞膜組織，但是當(dāng)在光照下維持時(shí)它們沒有表現(xiàn)出來。
      

      這些膜由脂質(zhì)組成，脂質(zhì)是與甘油骨架連接的脂肪酸。鐵氧還蛋白-5突變體顯示出許多這些脂肪酸的鍵結(jié)構(gòu)的顯著改變，這改變了膜中存在的脂肪酸的飽和度。(完全飽和脂肪酸在其所有碳原子之間具有單鍵，而不飽和脂肪酸在其碳原子之間可具有一個(gè)至幾個(gè)雙鍵。)這反過來似乎影響膜的脂質(zhì)組成并導(dǎo)致異常的膜結(jié)構(gòu)會(huì)損害在這些膜上發(fā)生的代謝過程，包括光合作用。
      

      研究小組的研究結(jié)果表明，鐵氧還蛋白-5通過其電子給予能力驅(qū)動(dòng)的生化反應(yīng)之一是脂肪酸飽和狀態(tài)的這種改變。這個(gè)結(jié)果表明，當(dāng)藻類處于黑暗中時(shí)，鐵氧還蛋白-5特異性地向?qū)ｉT用于去飽和脂肪酸的酶提供電子; 它也可能在黑暗中向其他過程提供電子。(然而，從本質(zhì)上講，鐵氧還蛋白家族的另一成員可能承擔(dān)這一責(zé)任，這就是為什么異常的膜結(jié)構(gòu)僅在維持在黑暗中的植物中觀察到的原因。)。
      

      “這項(xiàng)工作主要關(guān)注鐵氧還蛋白-5的作用以及對(duì)光合生物至關(guān)重要的因子在白天和夜間新陳代謝之間切換，”格羅斯曼說。
      
			

			
        
      
			
      
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