高等植物葉綠體是進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器。葉綠體有2500-3000個(gè)蛋白，95%以上的蛋白是由核基因編碼的。核基因編碼的葉綠體蛋白首先在細(xì)胞質(zhì)中合成，并通過(guò)葉綠體內(nèi)外被膜和類囊體膜轉(zhuǎn)運(yùn)通道運(yùn)輸?shù)饺~綠體內(nèi)，從而行使功能。但是一些關(guān)鍵的參與光合作用光能吸收和轉(zhuǎn)化的色素蛋白復(fù)合物如何通過(guò)特異的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制進(jìn)入葉綠體還遠(yuǎn)沒有得到揭示。

捕光色素蛋白復(fù)合物是光合膜蛋白中含量最高的色素蛋白復(fù)合體，它在光能吸收、傳遞、激發(fā)能在兩個(gè)光系統(tǒng)中均衡分配具有重要作用；不僅如此，它在光能有效耗散光保護(hù)中具有重要功能。但是，捕光色素蛋白如何轉(zhuǎn)運(yùn)到葉綠體內(nèi)并實(shí)現(xiàn)其功能的機(jī)制還不清楚。

中科院植物研究所張立新研究組及其合作者最近研究發(fā)現(xiàn)了高等植物光合作用捕光色素蛋白被膜轉(zhuǎn)運(yùn)途徑分選進(jìn)入類囊體膜轉(zhuǎn)運(yùn)途徑的重要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白LTD。LTD是隨著光合生物捕光色素蛋白出現(xiàn)后特異進(jìn)化而來(lái)的，其功能在于識(shí)別捕光色素蛋白特異性的T14基序，從而協(xié)助捕光色素蛋白的葉綠體跨內(nèi)膜轉(zhuǎn)運(yùn)，并轉(zhuǎn)運(yùn)到信號(hào)顆粒識(shí)別轉(zhuǎn)運(yùn)途徑上，確保捕光色素蛋白的精確定位和組裝成功能復(fù)合物。這一發(fā)現(xiàn)不僅對(duì)于植物如何實(shí)現(xiàn)光能有效吸收和利用具有重要的意義，而且加深了對(duì)葉綠體蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制的認(rèn)識(shí)。

該成果于近日在國(guó)際著名期刊《自然—通訊》在線發(fā)表（Nature Communications.2:277 doi: 10.1038/ncomms1278 (2011)）。該項(xiàng)研究工作得到科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)和中國(guó)科學(xué)院太陽(yáng)能行動(dòng)計(jì)劃的資助。