全 文 ：2009.25（增刊） 生物物理学报 《膜与细胞生物学》专题报告

-37-
S2-18
拟南芥 TRAN蛋白调节叶绿体基因编码蛋白跨膜转运的机理
研究
马今方 欧阳敏 迟伟 张立新
中国科学院植物研究所 中国科学院光合作用与环境分子生理学重点实验室 北
京市海淀区香山南辛村 20 号，100093（zhanglixin@ibcas.ac.cn）
叶绿体类囊体膜上的蛋白复合物是由叶绿体基因和核基因编码的产物共同组成。蛋
白复合体的形成首先需要合成蛋白从合成部位转运到类囊体膜，必然存在高效引导光合
蛋白定位于叶绿体类囊体膜或囊腔等的机制。相对于核基因编码蛋白的转运研究，叶绿
体自身编码蛋白如何定位到类囊体膜上以及蛋白转运机理还不清楚。分离鉴定参与叶绿
体类囊体膜蛋白正确转运的调控因子，对揭示叶绿体基因编码的蛋白转运机制具有重要
意义。通过光合突变体筛选工作，我们分离得到了可能协同参与叶绿体编码蛋白转运过
程的调控因子 TRAN1，TRAN2。均为含有两个跨膜区，定位于叶绿体的膜蛋白。对
TRAN1，TRAN2 基因缺失的拟南芥单突变体的初步研究表明，突变体都具有高叶绿素
荧光表型，叶色呈浅黄绿色，突变体的色素含量较野生型显著降低，在生长过程中突变
体植株的生长量要比野生型显著降低。这些结果表明突变体的光合功能确实受到影响。
通过 western 免疫印记结果，我们发现在两个单突变体中由质体基因编码的 PSII 核心蛋
白 D1、D2、CP43 和 CP47 大约都降低到野生型含量的 30%；而其他色素蛋白复合体的
蛋白含量变化不大。运用蛋白质标记-追踪的方法研究突变体中类囊体膜蛋白的合成情
况，发现突变体中光系统 II D1 蛋白的合成量明显降低，与野生型相比 tran1 和 tran2 中
D1 蛋白前体加工成 D1 蛋白效率降低。进一步分析认为是由于 D1 蛋白跨膜转运受阻造
成的，预示着 TRAN1 对 D1 蛋白前体作用位点的特异性。酵母双杂结果显示 TRAN1，
TRAN2 确实与 D1 蛋白，特别是与 D1 蛋白的 C 端发生相互作用。分子遗产学分析表明
在 tran1/tran2 双突变体中，植株光合功能显著受损，D1 蛋白前体跨膜转运进而加工成
D1 蛋白的效率进一步降低。因此我们推测 TRAN1，TRAN2 蛋白参与调节光系统 II D1
蛋白有效转运插入类囊体膜。
关键词：PSII 组装，蛋白转运，叶绿体

S2-19
单半乳糖甘油二脂对 PSII 核心复合物和外周天线之间结构
与功能关系的作用
周峰，刘双，杨春虹
中国科学院植物研究所光合作用与环境分子生物学重点实验室，北京，100093
(yangch@ibcas.ac.cn)
光系统 II（PSII）是存在于类囊体膜中的多亚基色素蛋白复合物，PSII 的主要功能
是吸收光能，进行光诱导的电荷分离，产生电子传递并催化水的光解。光系统 II 捕光天
线复合物（LHCII）与 PSII 核心复合物结合形成的 PSII-LHCII 超分子复合物，是 PSII
在体内的基本结构和功能单元，这一结构保证了 LHCII 吸收的能量快速有效的传递到
PSII 反应中心，进行原初光化学反应。在光合膜蛋白超分子体系中，膜脂与膜蛋白的相