研讨提醒蓝藻CO2稀释机制中HCO3

11月11日，Nature Plants在线揭橥了中国迷信院分子植物迷信杰出立异中间张鹏研讨组题为Structural mechanism of the active bicarbonate transporter from cyanobacteria 的研讨论文。该研讨解析了蓝藻CO2稀释机制中SLC26家族HCO3-转运卵白BicA的三维构造，提醒了其跨膜转运HCO3-的分子机制。

蓝藻在退化中构成了共同的CO2稀释机制(CO2 concentration mechanism， CCM)，明显进步了光协作用效力。CCM由五种无机碳（HCO3-/CO2）转运卵白和羧酶体构成。BicA是CCM中的症结卵白，是一种高通量低亲和力的HCO3-转运卵白（转运进程须要Na+），在分类上属于Solute Carrier 26 （SLC26）家族转运卵白。与多半SLC家族转运卵白分歧，SLC26家族转运卵白不只包括有跨膜通道构造域，还包括一个膜内侧的STAS构造域。人们对BicA转运卵白若何完成HCO3-高通量跨膜转运，以及SLC26家族转运卵白的分子机制不清晰。

在该研讨中，研讨人员应用晶体学手腕解析了BicA卵白跨膜构造域和膜内侧STAS构造域的三维构造，而且应用冷冻电镜办法取得了BicA全长卵白低分辩率的三维构造。研讨发明BicA是经过STAS构造域构成同源二聚体发扬功效，独自的跨膜构造域不具有跨膜转运活性或心理活性。这一特色很能够存在于一切的SLC26家族转运卵白中，而且与年夜多半已知的SLC家族转运卵白分明分歧。鉴于所取得的BicA卵白跨膜构造域的构造处于底物HCO3-和Na+联合且朝向细胞内的构象形态（inward-facing substrate binding conformation），这使得人们清晰地看到了HCO3-和Na+的联合位点。基于构造的剖析提醒了决议HCO3-特异联合的症结氨基酸残基，并经过心理手腕获得了验证。最初，经过与已知其他家族（SLC4）HCO3-转运卵白的构造比拟，研讨人员提出了SLC26家族转运卵白跨膜转运的“电梯模子”。值得一提的是，为进步C3植物的光协作用效力，迷信家们近年来开端着手将蓝藻CCM机制引入到绿色植物中。BicA作为一种高通量的HCO3-转运卵白成为首选的靶标，该研讨成果为BicA的使用与改革奠基了分子根底。(100yiyao.com）