


近日,华南农业大学彭新湘/朱国辉团队在JIPB期刊上发表题为“Redox modulation of PGLP1 oligomerization mediated by thioredoxin f is crucial for plant responses to high light and fluctuating light”的研究成果。华南农业大学生命科学学院博士后席悦、博士生黎光儒和已毕业硕士生彭秋妃为论文共同第一作者,朱国辉教授为论文通讯作者。
研究表明,拟南芥PGLP的酶活性受氧化还原状态严格调控,光照或还原条件可迅速激活其活性,而黑暗或氧化条件则会抑制其活性。生化分析显示,光暗变化会影响PGLP1的寡聚状态:暗处理促进其形成低活性寡聚体,光照则促使它解聚为高活性二聚体。体内外实验进一步表明,PGLP1第320位半胱氨酸(Cys320)是氧化还原调控的关键位点;该位点突变(C320S)会减少氧化或光照条件下PGLP1寡聚体的形成。研究还发现,叶绿体硫氧还蛋白Trxf(包括Trxf1和Trxf2)能与PGLP1直接互作。在暗转光过程中,与野生型相比,trxf突变体中PGLP1寡聚体丰度更高、酶活更低,说明Trxf参与介导了光依赖的PGLP激活。
此外,研究鉴定到一个拟南芥PGLP1弱表型等位突变体pglp1-2。在该突变体中回补由其自身启动子驱动的野生型PGLP1(Compl-WT)或Cys320突变体PGLP1(Compl-C320S),发现Compl-C320S株系的PGLP活性较高,在强光或波动光条件下表现出更高的光呼吸速率与光合效率,以及更强的逆境耐受能力。这表明提高PGLP活性可优化光呼吸代谢,从而增强植物对高光等环境胁迫的适应性。

PGLP1氧化还原修饰及其调节光呼吸与植物环境适应性