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蓝藻CO2吸收和转换复合体的活性调控机制研究
结题报告
批准号:
31770257
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
米华玲
学科分类:
C0203.植物光合与固氮
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
徐敏、陈鑫、刘燕云、兰一心、徐放
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中文摘要
细胞内二氧化碳吸收与转换是水生生物光合碳同化的一个重要的生物学过程。在蓝藻中,主要有两个复合体参与这个过程,一个是包含CupA蛋白的NDH-1MS复合体,另一个是包含CupB蛋白的NDH-1MS复合体,前者属于低CO2诱导型,而后者属于组成型。目前,在这两个复合体的基因组成鉴定和功能研究方面已经取得了许多进展,然而,CO2的吸收与转换的活性调控机理尚有待于阐明。在前期工作中,我们在无机碳转运关键基因敲除的背景下、通过筛选集胞蓝藻6803的转座子突变体库,获得5个对低CO2敏感的突变体,并分离和鉴定到5个新功能基因。因此,我们拟以这些突变体为研究材料,通过生理生化、光合特性的研究,以期揭示这些新基因在CO2吸收与转化中的调控机理,为阐明蓝藻光合碳同化的运转机理提供理论依据。
英文摘要
Photosynthetic CO2 uptake and conversion within the cell is one of fundamental biological processes in aquatic photosynthetic organisms. High and low affinity CO2-uptake systems containing CupA (NDH-1MS) and CupB (NDH-1MS), respectively, have been identified in Synechocystis sp. PCC 6803. Although the constitution and the function of these complexes have been studied, the mechanism underlying the regulation in this process is still unclear. In the previous study, we cloned 5 genes involved in CCM from the selected mutants we have gotten by screening a transposon-tagged library of Synechocystis sp. PCC 6803. Therefore, in order to reveal the mechanisms underling the regulation in the CO2 uptake and conversion of these genes, we plan to investigate the physiological functions, the biochemical characters and the photosynthetic properties of these genes by using these mutants. This project will provide new bases for revealing the mechanism of photosynthetic carbon assimilation in aquatic photosynthetic organisms.
水生生物蓝藻对CO2的吸收与固定在全球生态系统平衡的维持中发挥重要的作用。本项目以前期研究获得的5个对低CO2敏感的集胞蓝藻突变体以及克隆到的5个新功能基因为研究材料,通过分子生物学、生理生化、光合特性的研究,揭示了集胞蓝藻3个新基因参与CO2吸收与转化调控作用机制,2个新基因参与羧化体的发育和CO2固定活性调控的作用机理。本项目完成了预定研究内容和研究目标,为阐明蓝藻光合碳同化的运转机理提供理论依据,同时对于利用合成生物学的思路,将发现蓝藻高效转化CO2和碳同化的基因模块应用于减少污染,改良环境,提高作物产量,有着重要的应用前景。
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
DOI:doi:https://doi.org/10.1093/pcp/pcab116
发表时间:2021
期刊:Plant Cell & Physiology
影响因子:--
作者:Yixin Lan;Qi Chen;Mengmeng Kong;Yanyun Liu;Lyu Ming-Ju Amy;Perveen Shahnaz;Hualing Mi
通讯作者:Hualing Mi
DOI:https://doi.org/10.1038/
发表时间:2020
期刊:Nature Communications
影响因子:16.6
作者:Xiaodong Su;Xiaowei Pan;Xinzheng Zhang;Fang Xu;Mei Li;Hualing Mi;Duanfang Cao;Fen Xie
通讯作者:Fen Xie
PetM Is Essential for the Stabilization and Function of the Cytochrome b6f Complex in Arabidopsis
PetM 对于拟南芥细胞色素 b6f 复合物的稳定和功能至关重要
DOI:10.1093/pcp/pcab116
发表时间:2021-07-26
期刊:PLANT AND CELL PHYSIOLOGY
影响因子:4.9
作者:Lan, Yixin;Chen, Qi;Mi, Hualing
通讯作者:Mi, Hualing
A thylakoid-located carbonic anhydrase regulates CO2 uptake in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803.
位于类囊体的碳酸酐酶调节蓝细菌集胞藻中的二氧化碳吸收。
DOI:10.1111/nph.15575
发表时间:2018-12
期刊:The New phytologist
影响因子:--
作者:Nan Sun;Xunling Han;Min Xu;Aaron Kaplan;George S Espie;Hualing Mi
通讯作者:Hualing Mi
DOI:10.1038/s41467-020-14456-0
发表时间:2020-01-30
期刊:NATURE COMMUNICATIONS
影响因子:16.6
作者:Pan, Xiaowei;Cao, Duanfang;Li, Mei
通讯作者:Li, Mei
叶绿体蛋白Fluc1和Fluc2在拟南芥应对波动光胁迫的防御机制研究
叶绿体蛋白OsPPR-N1和OsPPR-N2在水稻围绕光系统I循环电子传递中的调控机理研究
嗜热聚球蓝藻类囊体膜NAD(P)H脱氢酶复合体的生化性质与结构研究
水稻叶绿体钾离子逆向转运体OsKEA1在循环光合磷酸化中的作用机理研究
围绕光系统I的循环电子传递对叶绿体光形态建成的调控机制研究
CO2浓缩蛋白复合体的结构与功能的研究
一种新型蛋白CupB在蓝藻CO2浓缩中的调控作用
叶绿体NADPH脱氢酶与光合CO2同化的关系
蓝藻NAD(P)H脱氢酶(NDH)与CO2浓缩机制的关系
类囊体膜NAD(P)H 脱氢酶复合体(NDH) 的结构与功能
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