Nature子刊!上海交通大学农学院武国章团队揭示植物响应叶绿体前体蛋白过量积累的调控机制

本研究由上海交通大学农业与生物学院武国章课题组发表在Nature Communications上，全面揭示了植物在多层次响应叶绿体前体蛋白积累的细胞学机制。研究背景是叶绿体蛋白内运过程在高光、高温等逆境条件下效率下降，导致叶绿体前体蛋白在细胞质中大量积累，影响植物生长和作物产量。研究目的是探究植物如何响应叶绿体前体蛋白过量积累胁迫（cPOS）。研究通过诱导表达系统和组成型表达系统构建了前体蛋白preClpD积累的转基因株系，发现前体蛋白积累导致叶绿体超微结构受损，光合能力下降。研究证实蛋白翻译水平调控在激活分子伴侣蛋白（HSP）表达中的重要作用，发现叶绿体活性氧（cpROS）作为逆向信号在转录水平激活小分子HSP的表达，并证实细胞质分子伴侣ClpB1/HOT1在维持细胞蛋白稳态中的重要作用。研究结果为理解叶绿体蛋白运输调控和逆境下蛋白稳态的维持机制提供了新线索。