中文摘要
光系统 II 催化水的裂解和氧气释放，是光合作用中最重要的热动力学反应过程。PSⅡ是由叶绿体基因和核基因编码的蛋白组成的多亚基色素蛋白复合物；该复合物精确组装的分子机制是当前光合功能调控研究的重要和热点领域。本项目以模式植物拟南芥为研究对象，利用自主筛选的影响 PSII 组装的突变体，克隆一批重要的调控基因，采用生物化学、分子生物学、分子遗传学、植物生理学和波谱学等多学科的综合手段，研究它们在基因转录、转录后、翻译、复合物组装等不同水平上参与 PSII组装的作用方式和调控机制。同时进行高通量的分裂泛素化的酵母双杂交结合其它蛋白质相互作用的筛选实验，发现与 PSII 相互作用的关键蛋白质，进一步结合 RNAi 等手段，揭示这些关键蛋白的功能。这些研究结果将在阐述 PSII 组装的网络调控等方面取得重大突破，并将进一步提升我国在植物光合作用机制研究方面的国际地位。
英文摘要
Photosystem II catalyses the splitting of water and oxygen release, which is the most thermodynamically demanding reaction in photosynthesis. Photosystem II is a multisubunit pigment protein complex which is encoded by the nuclear and chloroplast genome. The molucular mechanism of precise assembly of this protein complex is the important and key area in studing the regulating photosynthetic function. In this research, we are aimed to investigate the molecular mechanism of assembly and regulation of photosystem II complexes, using Arabidopsis thaliana as a model organism. The important regulatory genes will be isolated from the Arabidopsis mutants that affecting the accumulation of photosysyem II, which have been obtained through screening the T-DNA Arabidopsis lines for high chlorophyll fluorescence phenotype. Furthermore, the regulatory mechanisms of these genes were investigated at the level of gene transcription, post-transcription, translation and complex assembly through a multidisciplinary approach spanning molecular biology, molecular genetics, biochemistry, plant physiology and spectroscopy. Meanwhile, high throughput yeast two hybrid split-ubiquitin approaches combined with other protein-protein interaction screening methods will be applied to identify key proteins that interact with photosyste
结题摘要
光系统 II 催化水的裂解和氧气释放，是光合作用中最重要的热动力学反应过程。PSⅡ是由叶绿体基因和核基因编码的蛋白组成的多亚基色素蛋白复合物；该复合物精确组装的分子机制是当前光合功能调控研究的重要和热点领域。本项目以模式植物拟南芥为研究对象，利用自主筛选的影响 PSII 组装的突变体，克隆一批重要的调控基因，采用生物化学、分子生物学、分子遗传学、植物生理学和波谱学等多学科的综合手段，研究它们在基因转录、转录后、翻译、复合物组装等不同水平上参与 PSII组装的作用方式和调控机制。同时进行高通量的分裂泛素化的酵母双杂交结合其它蛋白质相互作用的筛选实验，发现与 PSII 相互作用的关键蛋白质，进一步结合 RNAi 等手段，揭示这些关键蛋白的功能。这些研究结果将在阐述 PSII 组装的网络调控等方面取得重大突破，并将进一步提升我国在植物光合作用机制研究方面的国际地位。