研究人员发现了两种调节叶绿体功能并促进植物存活的氧化还原级联反应

工厂生命周期的一个根本挑战是如何管理波动的环境条件。为了保持光合作用的完整性和效率，叶绿体已经发展出适应光环境变化的多种适应性策略。基于硫醇的氧化还原调节系统对于响应光信号控制叶绿体功能是重要的。该系统传统上被认为仅由铁氧还蛋白 - 硫氧还蛋白还原酶(FTR)/硫氧还蛋白(Trx)氧化还原级联支持。然而，新兴的基因组学和蛋白质组学数据表明，叶绿体具有复杂的氧化还原网络，而不是简单的单向级联。

在这项前沿研究中，Yoshida和Hisabori已经确定了另一种途径，它与FTR / Trx协同工作以调节叶绿体功能。他们表明，NADPH-Trx还原酶C(NTRC)是一种独特的氧化还原介质，含有NADPH-Trx还原酶结构域和Trx结构域，在调节叶绿体功能方面发挥着独特的作用，并讨论了两种氧化还原途径的协同作用如何维持植物可行性。

科学家们采用NTRC亲和层析和生化方法来鉴定NTRC在菠菜叶绿体中靶向的分子。虽然NTRC和Trx蛋白识别出一些重叠的靶标，但它们的相互作用亲和力和还原活性是不同的。此外，NTRC特异性结合Trx-z(Trx蛋白之一)，并将还原能力转移至该独特靶标。NTRC的缺失导致淡绿色叶片，表明NTRC在植物生长中的重要作用。此外，FTR积累的进一步损害在自养条件下是致命的，这强调了这些途径对植物生存力的协同活动的至关重要性。由于这些氧化还原系统可以通过不同的来源获得信号(FTR / Trx途径完全依赖于光驱动的光合电子传递，并且NTRC甚至可以在黑暗条件下起作用)，它们的综合功能显着地有助于从不同的环境线索传输信号。这些突破性发现表明，由FTR / Trx和NTRC组成的高度有组织的网络(如图1所示)的合作氧化还原调节对于叶绿体功能活动和植物在不同环境条件下的存活至关重要。进一步的研究将有助于阐明这些氧化还原网络的复杂相互作用。它们的综合功能显着地有助于传输来自不同环境线索的信号。这些突破性发现表明，由FTR / Trx和NTRC组成的高度有组织的网络(如图1所示)的合作氧化还原调节对于叶绿体功能活动和植物在不同环境条件下的存活至关重要。进一步的研究将有助于阐明这些氧化还原网络的复杂相互作用。它们的综合功能显着地有助于传输来自不同环境线索的信号。这些突破性发现表明，由FTR / Trx和NTRC组成的高度有组织的网络(如图1所示)的合作氧化还原调节对于叶绿体功能活动和植物在不同环境条件下的存活至关重要。进一步的研究将有助于阐明这些氧化还原网络的复杂相互作用。