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葉綠體發(fā)揮功能需要核基因編碼的蛋白通過葉綠體內(nèi)外膜上的TOC-TIC轉(zhuǎn)運復合體進入葉綠體。TOC-TIC復合體對葉綠體生物發(fā)生和體內(nèi)平衡至關重要。此前有研究發(fā)現(xiàn)，萊茵衣藻中葉綠體基因編碼的TIC組分Orf2971缺失后引發(fā)葉綠體蛋白穩(wěn)態(tài)失衡，導致葉綠體損傷，并啟動多個途徑來維持細胞穩(wěn)態(tài)。近日，中國科學院植物研究所以萊茵衣藻為研究對象，通過脂質(zhì)組學系統(tǒng)研究了Orf2971缺失后引起葉綠體損傷期間細胞內(nèi)的脂質(zhì)代謝變化過程。團隊結(jié)合分子生物學和細胞生物學等實驗手段對脂質(zhì)變化進行驗證和功能分析，結(jié)果表明Orf2971缺失后細胞內(nèi)的三酰基甘油（TAG）含量顯著升高并凝聚成脂滴。TAG含量表現(xiàn)出明顯的動態(tài)變化過程。TAG含量的增加主要通過從頭合成實現(xiàn)，后期TAG含量的降低主要歸因于脂噬，脂滴作為一種保障措施，通過迅速周轉(zhuǎn)來響應細胞的需求以平衡細胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)。研究還發(fā)現(xiàn)Orf2971缺失后細胞內(nèi)的心磷脂含量明顯富集，富集的心磷脂會導致線粒體數(shù)量增加，形狀近似圓球，嵴結(jié)構(gòu)變得密集，心磷脂外移，呼吸作用加強，并可能發(fā)生線粒體自噬等。這說明增多的心磷脂會通過增強線粒體功能來補償葉綠體功能的下調(diào)，進而維持細胞穩(wěn)態(tài)。這些研究結(jié)果為脂質(zhì)和自噬參與維持葉綠體蛋白穩(wěn)態(tài)調(diào)控途徑提供了新見解。相關研究成果發(fā)表在《新植物學家》（New Phytologist）上。研究工作得到國家自然科學基金和山東省自然科學基金的支持。論文鏈接脂質(zhì)代謝與自噬共同維持萊茵衣藻中葉綠體脅迫下的細胞穩(wěn)態(tài)