光合作用消耗的CO?是人為排放量的10倍，而微藻的CO?吸收量接近其中的一半。藻類依賴于Rubisco的催化位點(diǎn)濃縮CO?的機(jī)制（CCM）增強(qiáng)了CO?的固定，能夠進(jìn)行更高效光合作用。雖然許多參與無(wú)機(jī)碳運(yùn)輸和吸收的細(xì)胞成分已經(jīng)被確定，但微藻如何逆熱力學(xué)梯度為CO?濃縮提供能量的機(jī)理仍然未知。本研究發(fā)現(xiàn)在綠藻萊茵衣藻中，分別依賴于PGRL1和Flav蛋白的環(huán)式電子傳遞和O?光還原所產(chǎn)生的葉綠體腔內(nèi)低pH對(duì)CCM的功能至關(guān)重要。研究認(rèn)為腔內(nèi)質(zhì)子作用于類囊體bestrophin樣轉(zhuǎn)運(yùn)體的下游，將碳酸氫鹽轉(zhuǎn)化為CO?。研究進(jìn)一步證實(shí)，從葉綠體到線粒體的電子傳遞可能通過(guò)供應(yīng)ATP促進(jìn)非類囊體無(wú)機(jī)碳轉(zhuǎn)運(yùn)體的激活。本研究提出了葉綠體向CCM供能網(wǎng)絡(luò)，描述了藻類細(xì)胞如何將光合作用的能量分配到不同CCM過(guò)程，為將功能性藻類CCM轉(zhuǎn)移到植物中以提高作物生產(chǎn)力提供了依據(jù)。
原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41586-022-04662-9
