蛋白质乙酰化对光系统II结构与功能调节的分子机理

蛋白质的乙酰化修饰对基因表达的调控、酶活性调节及其重要的生理、病理意义是目前蛋白质研究的重点之一。对叶绿体蛋白乙酰化修饰还缺乏研究。本项目拟对分离的菠菜PSII颗粒、放氧核心复合物、核心天线CP43、CP47以及LHCII复合物，利用乙酰化赖氨酸特异抗体的免疫印迹、蛋白酶限制性水解后乙酰化赖氨酸抗体富集多肽片段的LC/MS分析，检测赖氨酸乙酰化蛋白，确定这些蛋白赖氨酸乙酰化的部位。研究光照、温度等因素对菠菜及拟南芥PSII蛋白赖氨酸乙酰化与去乙酰化的动力学过程，同时分析PSII蛋白磷酸化水平，以弄清乙酰化与磷酸化的相互关系。分离并鉴定乙酰化酶或去乙酰化酶，探讨体外乙酰化条件，比较乙酰化与去乙酰化对LHCII色素蛋白复合物构象、光能吸收与能量传递的差异。该项目的意义：将从分子水平上解释光合蛋白乙酰化对类囊体膜电子传递与光能在两个光系统分配的调控过程，为提高作物的光能吸收和传能效率理论依据。

蛋白质的乙酰化修饰对基因表达的调控、酶活性调节及其重要的生理、病理意义是目前蛋白质研究的重点之一。对叶绿体蛋白乙酰化修饰还缺乏研究。本项目建立了2种蛋白乙酰化检测方法，首次发现不同物种类囊体膜蛋白乙酰化程度存在差异，先后证明了光对拟南芥叶绿体类囊体膜蛋白乙酰化与蛋白磷酸化的不同影响，探讨了去乙酰化酶抑制剂处理拟南芥叶绿体对PSII蛋白磷酸化的影响，初步对拟南芥叶绿体类囊体膜蛋白乙酰化与蛋白磷酸化关系进行了探讨。进一步对类囊体LHCII色素蛋白乙酰化位置进行了鉴定。对不同乙酰化的3种LHCII进行了初步的光谱特性分析，此外，还利用同源建模与分子对接，分析了拟南芥叶绿体组蛋白去乙酰化酶AtHDA14与抑制剂的相互作用。该项目的意义：将从分子水平上解释光合蛋白乙酰化对类囊体膜电子传递与光能在两个光系统分配的调控过程，为提高作物的光能吸收和传能效率理论依据。