NDH-1复合体介导的环式电子流在蓝藻抵御高光胁迫中的功能机理研究

批准号:
31370270
项目类别:
面上项目
资助金额:
80.0 万元
负责人:
马为民
依托单位:
学科分类:
C0203.植物光合与固氮
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
魏兰珍、戴慧玲、赵娇红、高复旦、张劲松、张莉莉、王晓卓、尧忠露
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中文摘要
在高光等胁迫条件下,蓝藻NADPH脱氢酶(NDH-1)复合体介导的环式电子流(NDH-CEF)途径扮演着极其重要的生理角色,甚至决定着蓝藻细胞的存活,但这一途径的分子调控机理及其在蓝藻抵御高光等胁迫中的作用机理尚不了解。我们最近的初步研究结果表明,NdhO的含量与NDH-CEF活性、NDH-1复合体组装效率均呈负相关。因此,本项目将首先揭示NdhO对NDH-CEF途径的负调控机理,并进一步阐明这一途径在抵御高光胁迫中的作用机理。最后,通过分子生物学、生理和生化等手段,筛选、分离和鉴定出新的调控因子,最终达到完善NDH-CEF途径的分子调控机理,并构建一个相对完善的NDH-CEF调控网络的目的。这些功能机理的揭示将增进人们对环境胁迫条件下蓝藻NDH-CEF重要生理功能的理解,为理解高等植物NDH-CEF在胁迫条件下的生理功能提供重要的理论参考。
英文摘要
Although cyanobacterial NADPH dehydrogenase (NDH-1) complex-dependent cyclic electron flow around photosystem I (NDH-CEF) pathway plays an extremely important physiological role under high light conditions, and may even cause death, little is unknown regarding the functional mechanism how the NDH-CEF pathway resists high light stress. Recently, our preliminary results indicated that the amount of NdhO negatively correlates with the activity of NDH-CEF and the assembly efficiency of NDH-1 complex. Thus, we first investigated the molecular mechanism how NdhO negatively regulates NDH-CEF in the cyanobacterium Synechocystis sp. strain PCC 6803. Further, we clarified the action mechanism of NDH-CEF during high light resistance. Finally, to improve the molecular mechanism of NDH-CEF and construct a relatively improved network diagram for the NDH-CEF regulation, we screened, isolated, and identified these novel regulatory factors by using the strategies of molecular biology, physiology and biochemistry. The discovery of these functional mechanisms will certainly increase our understanding the important physiological role of cyanobacterial NDH-CEF pathway under environmental stress conditions, and provide an important theory reference for understanding the physiological function of NDH-CEF in higher plants under stressful conditions.
在高光等胁迫条件下,蓝藻NDH-1介导的环式电子流(NDH-CEF)途径扮演着极其重要的生理角色,甚至决定着蓝藻细胞的存活,但这一途径的分子调控机理及其在蓝藻抵御高光等胁迫中的作用机理尚不了解。通过高光筛选策略,本项目发现了6个NDH-CEF的调控因子,它们分别从NDH-1活性区(NdhV)、结构区(NdhO, NdhP和NdhQ)、组装区(Ssl3829)和与PSI的连接区(CpcG2)调控NDH-CEF活性,由此勾勒出了一幅NDH-CEF的调控网络图。相关的研究成果总结成12篇标注SCI论文发表在国际专业期刊上,其中,10分以上SCI论文1篇;6-10分SCI论文5篇;4-6分SCI论文3篇;申请国家发明专利2项;组建了一支有战斗力的研究蓝藻NDH-1的年轻团队。这些研究成果必将加深人们对环境胁迫条件下蓝藻NDH-CEF重要生理功能的认识,并为理解高等植物NDH-CEF在胁迫条件下的生理功能提供重要的理论参考。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
A Cytoplasmic Protein Ssl3829 Is Important for NDH-1 Hydrophilic Arm Assembly in Synechocystis sp Strain PCC 6803
细胞质蛋白 Ssl3829 对于集胞藻中 NDH-1 亲水臂组装很重要。
DOI:10.1104/pp.15.01796
发表时间:2016-06-01
期刊:PLANT PHYSIOLOGY
影响因子:7.4
作者:Wang, Xiaozhuo;Gao, Fudan;Ma, Weimin
通讯作者:Ma, Weimin
Subunit Q is required to stabilize the large complex of NADPH dehydrogenase in Synechocystis sp. strain PCC 6803
需要亚基 Q 来稳定集胞藻中 NADPH 脱氢酶的大复合体。
DOI:10.1104/pp.15.00503
发表时间:2015
期刊:Plant Physiol
影响因子:--
作者:Zhao J;Rong W;Gao F;Ogawa T;Ma W
通讯作者:Ma W
NdhV Is a Subunit of NADPH Dehydrogenase Essential for Cyclic Electron Transport in Synechocystis sp Strain PCC 6803
NdhV 是集胞藻 (Synechocystis sp.) 中循环电子传递所必需的 NADPH 脱氢酶亚基。
DOI:10.1104/pp.15.01430
发表时间:2016-02-01
期刊:PLANT PHYSIOLOGY
影响因子:7.4
作者:Gao, Fudan;Zhao, Jiaohong;Ma, Weimin
通讯作者:Ma, Weimin
Identification of biochemical association of phycobilisome with photosystems in cyanobacterial state transition
蓝藻状态转变中藻胆体与光系统的生化关联的鉴定
DOI:10.1093/abbs/gmu072
发表时间:2014
期刊:Acta Biochim Biophys Sin
影响因子:--
作者:Zhao J;Chen L;Gao F;Wang Q;Qiu Z;Ma W
通讯作者:Ma W
DOI:10.1074/jbc.m114.553925
发表时间:2014
期刊:J Biol Chem
影响因子:--
作者:Zhao J;Gao F;Zhang J;Ogawa T;Ma W
通讯作者:Ma W
蓝藻cRNA调控NDH-1催化活性的分子机制研究
- 批准号:32170257
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2021
- 负责人:马为民
- 依托单位:
蓝藻cNII调控铁依赖性NDH-CET的分子机制研究
- 批准号:31770259
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:马为民
- 依托单位:
蓝藻cNAF调控NDH-1复合体组装的分子机制研究
- 批准号:31570235
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:63.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:马为民
- 依托单位:
一种新型NADPH脱氢酶超分子复合体生理功能的研究
- 批准号:30770175
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:30.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:马为民
- 依托单位:
国内基金
海外基金
