2022年11月22日，記者從西湖大學獲悉，該校生命科學學院特聘研究員閆湞實驗室的相關(guān)研究揭開了葉綠體蛋白轉(zhuǎn)運之謎，其研究結(jié)果在線發(fā)表于《細胞》期刊。

“光合作用被稱為地球上最重要的化學反應?！遍Z湞介紹，葉綠體作為光合作用的重要場地，好比一個“光能工廠”，有2 000~3 000 種蛋白需要經(jīng)過TOC-TIC復合物被識別然后進入葉綠體“工作”。

此前，科學界已發(fā)現(xiàn)葉綠體是雙膜結(jié)構(gòu)，內(nèi)膜上存在轉(zhuǎn)運因子TIC，外膜上存在轉(zhuǎn)運因子TOC，它們聯(lián)合形成一個超級復合物TOC-TIC，并扮演葉綠體“守門人”的角色。

閆湞實驗室希望采用生物化學和結(jié)構(gòu)生物學的方法進一步揭示TOC-TIC復合物的組成、組裝和轉(zhuǎn)運機制。他們選擇克萊因衣藻的TOC-TIC 超級復合物為研究對象，在兩個已被確認并在不同物種中高度保守的TOC（Toc34）和TIC（Tic20）組分上分別加親和標簽進行純化。

“也就是設(shè)置兩組實驗，在特定的葉綠體樣本中，通過親和標簽分別把TOC-TIC 復合物精確找到，并純化出來?！遍Z湞解釋說，令人欣慰的是，最終這兩種不同策略所純化出來的蛋白質(zhì)組分完全一致，解析出來的電鏡結(jié)構(gòu)也高度一致。解析結(jié)果顯示，克萊因衣藻葉綠體上的TOC-TIC超級復合物一共包含14 個組分，其中8 個為之前已報道的組分，6 個為功能未知的新組分。

結(jié)合前人理論，研究認為，在雙層的葉綠體膜上，蛋白帶著轉(zhuǎn)運信號肽經(jīng)過TOC-TIC超級復合物這個重要的通道依次進入葉綠體。