[发明专利]PSA3蛋白在参与PSI的组装以及维持PSI稳定中的应用

说明书

本发明公开了PSA3蛋白在参与PSI的组装以及维持PSI稳定中的应用。本发明首先保护钙平衡调节因子(PSA3蛋白)的应用，为：(a1)参与光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的组装；(a2)参与光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的形成；(a3)维持光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的稳定性。本发明的发明人发现，缺乏PSA3蛋白使得光系统Ⅰ复合体不能正确组装，从而PsaA蛋白迅速被降解掉，进一步来说，PSA3蛋白和PYG7蛋白共同在PSI组装的类囊体膜基质侧辅助PSI复合体的组装和稳定。本发明对于光合真核生物PSⅠ的研究具有重大应用价值。

技术领域

本发明涉及PSA3蛋白在参与PSI的组装以及维持PSI稳定中的应用。

背景技术

在蓝细菌、藻类和植物中广泛存在两大类类囊体膜蛋白复合体，一个为光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)，另一个为光系统II复合体(PSII)。

PSI大约有600kD，由两个小一点的亚复合体组成。PSI几乎一半的亚基都是由叶绿体基因组编码的。PSI的两个亚复合体分别是：①核心复合体，负责从类囊体囊腔侧的质体蓝素转移电子到基质侧的铁氧还蛋白；②LHCI复合体，负责捕获光能量。核心复合体由9个膜蛋白(PsaA、PsaB、PsaF-PsaL)和3个外围的亚基(PsaC、PsaD和PsaE)组成。LHCI复合体由细胞核编码的四种Lhca蛋白以及部分Lhcb蛋白组成，Lhca蛋白位于类囊体膜内部。PsaA和PsaB以异源二聚体的形式参与电荷分离和电子转移，核心复合体的其他亚基围绕在PsaA/PsaB异源二聚体周围参与PSI的稳定以及与LHCI复合体的结合。PSI大概包含两百种叶绿素、类胡萝卜素、铁硫簇和质体醌等辅基基团。

现有技术中，对PSI的生物发生知之甚少。有证据表明：光合真核生物中PSI的组装起始于膜上PsaA/PsaB二聚体的形成；随后PsaC、PsaD和PsaE组成所谓的“基质桥”添加到基质侧的PsaA/PsaB二聚体上；在最后的步骤中，其它亚基被组装到PSI中。到目前为止，已经鉴定出六个蛋白，负责PSI的累积以及参与PSI组装过程的不同阶段，其中包括质体编码的蛋白Ycf3和Ycf4，以及细胞核编码的蛋白Y3IP1、PYG7/Ycf37、PPD1和PSA2。Ycf3、Ycf4和Y3IP1结合在类囊体膜的基质侧，有研究表明它们参与了PSI基质桥的组装过程。PPD1和PSA2依附在类囊体膜的囊腔侧。PYG7是一个内膜蛋白，最近研究表明，PYG7在衣藻中的同源体负责PSI的生物发生，尤其是在有氧条件下并且可以防止铁硫簇在组装过程中被氧化。

发明内容

本发明的目的是提供PSA3蛋白在参与PSI的组装以及维持PSI稳定中的应用。

本发明首先保护钙平衡调节因子(PSA3蛋白)的应用，为如下(a1)至(a6)中的至少一种：

(a1)参与光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的组装；

(a2)参与光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的形成；

(a3)维持光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的稳定性；

(a4)用于制备参与光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的组装的产品；

(a5)用于制备参与光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的形成的产品；

(a6)用于制备维持光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的稳定性的产品。

本发明还保护钙平衡调节因子(PSA3蛋白)的应用，为如下(b1)至(b10)中的至少一种：

(b1)参与光合真核生物中光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的组装；

(b2)参与光合真核生物中光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的形成；

(b3)维持光合真核生物中光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的稳定性；

(b4)维持光合真核生物中光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的水平；