由京都大学研究生院博士生Yusuke Kobayashi和Yoshiki Nishimura领导的小组是与山口大学、东京工业大学、法政大学、立教大学和日本女子大学合作的叶绿体小组我们发现了调控“叶绿体DNA(叶绿体核样体)”分布(遗传)的基因MOC1和该基因编码的叶绿体型假日连接解离酶。

 在作为光合作用场所的叶绿体中,DNA 被各种蛋白质折叠形成“类核”。叶绿体类核复制和分布先于叶绿体分裂。类核复制、分裂和分布(遗传)是维持光合作用和植物生存的基本要素,但其控制机制尚不清楚。

 课题组利用单细胞绿藻衣藻分离出一个叶绿体类核形状异常的“moc突变体”,并在鉴定致病基因的过程中发现了一个名为MOC1的未知基因。该基因在陆生植物中也广泛保守。生化分析表明,该蛋白结合在DNA损伤修复、复制和减数分裂过程中同源重组过程中出现的霍利迪连接的中心,并准确切割该结构,揭示其为叶绿素型霍利迪连接解离酶。

 此外,通过结合“DNA折纸(一种可以通过结合长短DNA链来设计各种结构的技术)”和原子力显微镜技术,我们观察了霍利迪连接是如何被切割的。结果,我们成功地清楚地捕捉到 MOC1 蛋白如何与霍利迪连接的中心部分结合并进行切割。

 从这一基本发现,有望阐明叶绿体中同源重组的机制,并将其应用于新物质生产的应用研究。

纸张信息:[科学] 霍利迪结解析酶介导叶绿体类核分离

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