蓝光光感受器介导光合作用的反馈调节,Nature
蓝光光感受器介导光合作用的反馈调节
Nature ( IF 50.5 ) Pub Date : 2016-09-01 , DOI: 10.1038/nature19358
Dimitris Petroutsos , Ryutaro Tokutsu , Shinichiro Maruyama , Serena Flori , Andre Greiner , Leonardo Magneschi , Loic Cusant , Tilman Kottke , Maria Mittag , Peter Hegemann , Giovanni Finazzi , Jun Minagawa
在植物和藻类中，光既是光合作用的能源，也是通过特定感觉光感受器触发细胞反应的生物信号。红光由含胆素的光敏色素和蓝光由含黄素的隐花色素和/或光敏素 (PHOT) 感知，后者包含两个光感光、氧或电压 (LOV) 域。光感知跨越几个数量级的光强度，范围从远低于光合作用的阈值到超出光合作用 CO2 同化能力的值。过多的光可能会导致氧化损伤和细胞死亡，而高能淬灭 (qE) 是一种关键的光保护反应，可通过增强散热来阻止这一过程。在这里，我们展示了光感受、光合作用、绿藻莱茵衣藻中的光保护作用。我们表明 PHOT 通过在高光强度下诱导 qE 效应蛋白 LHCSR3（光捕获复合应激相关蛋白 3）的表达来控制 qE。这种控制需要通过 PHOT 上的 LOV 域感知蓝光，通过 PHOT 激酶诱导 LHCSR3，以及通过 LHCSR3 在光系统 II 中耗散光。PHOT 基因缺陷的突变体在过度光照条件下显示出严重的适应性降低，表明光的感知、利用和消散是一个协同过程，在微藻对可变光强度环境的适应中起着至关重要的作用。我们表明 PHOT 通过在高光强度下诱导 qE 效应蛋白 LHCSR3（光捕获复合应激相关蛋白 3）的表达来控制 qE。这种控制需要通过 PHOT 上的 LOV 域感知蓝光，通过 PHOT 激酶诱导 LHCSR3，以及通过 LHCSR3 在光系统 II 中耗散光。PHOT 基因缺陷的突变体在过度光照条件下显示出严重的适应性降低，表明光的感知、利用和消散是一个协同过程，在微藻对可变光强度环境的适应中起着至关重要的作用。我们表明 PHOT 通过在高光强度下诱导 qE 效应蛋白 LHCSR3（光捕获复合应激相关蛋白 3）的表达来控制 qE。这种控制需要通过 PHOT 上的 LOV 域感知蓝光，通过 PHOT 激酶诱导 LHCSR3，以及通过 LHCSR3 在光系统 II 中耗散光。PHOT 基因缺陷的突变体在过度光照条件下显示出严重的适应性降低，表明光的感知、利用和消散是一个协同过程，在微藻对可变光强度环境的适应中起着至关重要的作用。
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更新日期：2016-09-01
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