Proceedings of the National Academy of Sciences（IF=9.412）2021/05/18

华中农业大学以及加州大学戴维斯分校 Deqiang Duanmu和J. Clark Lagarias课题组

产氧光合作用中的叶绿素和血红素的生物合成有一个共同的主干途径，随着镁或铁插入最后一个共同的中间物原卟啉IX而发生分歧。由于这两种四吡咯都是促氧化剂，它们的代谢受到严格的调控。在这里，研究人员确定血红素衍生的线性四吡咯（Bilins）通过与莱茵衣藻的GENOMES UNCOUPLED 4（GUN4）的相互作用来刺激镁螯合酶（MgCh）的酶性活性。在所有产氧光合物种中发现的MgCh的关键四吡咯结合蛋白——CrGUN4，也通过防止莱茵衣藻细胞中MgCh的原卟啉IX结合CrCHLH1亚单位的光氧化失活，稳定其胆素依赖性积累。外源性应用原卟啉IXα可以逆转胆红素加氧酶（hmox1）突变株中CrCHLH1的损失，但不能逆转gun4突变株中CrCHLH1的损失。研究人员提出，GUN4:bilin复合物的双重调节作用负责在所有光合真核生物中维持bilin的生物合成，从而在光照的有氧环境中维持叶绿素生物合成。

原文及链接：Bilin-dependent regulation of chlorophyll biosynthesis by GUN4

DOI：https://doi.org/10.1073/pnas.2104443118