PSA3蛋白在参与PSI的组装以及维持PSI稳定中的应用制造技术

本发明专利技术公开了PSA3蛋白在参与PSI的组装以及维持PSI稳定中的应用。本发明专利技术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。本发明专利技术的发明专利技术人发现，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。本发明专利技术对于光合真核生物PSⅠ的研究具有重大应用价值。

Application of PSA3 protein in the assembly of PSI and maintenance of PSI stability

The invention discloses the application of PSA3 protein in the assembly of PSI and the maintenance of the stability of PSI. The invention firstly protect calcium balance adjustment factor (PSA3 protein) application: (A1) in photosystem I complex (PS 1) assembly; (A2) in photosystem I complex formation (PS 1); (A3) to maintain the photosystem I complex (PS 1) stability. The inventor found that the lack of PSA3 protein of photosystem I complex cannot be properly assembled, so that the PsaA protein is degraded rapidly, further, the assembly and stability of thylakoid membrane matrix assisted side PSI complex PSA3 protein and PYG7 protein in PSI assembly. The invention has great application value to the study of photosynthetic eukaryotic PS I.

【技术实现步骤摘要】
PSA3蛋白在参与PSI的组装以及维持PSI稳定中的应用
本专利技术涉及PSA3蛋白在参与PSI的组装以及维持PSI稳定中的应用。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供PSA3蛋白在参与PSI的组装以及维持PSI稳定中的应用。本专利技术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。本专利技术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；(b5)维持光合真核生物中PsaA蛋白的水平；(b6)用于制备参与光合真核生物中光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的组装的产品；(b7)用于制备参与光合真核生物中光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的形成的产品；(b8)用于制备维持光合真核生物中光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的稳定性的产品；(b9)用于制备维持光合真核生物中光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的水平的产品；(b10)用于制备维持光合真核生物中PsaA蛋白的水平的产品。本专利技术还保护钙平衡调节因子(PSA3蛋白)的应用，为如下(c1)至(c6)中的至少一种：(c1)与PYG7蛋白结合；(c2)检测PYG7蛋白；(c3)纯化或富集PYG7蛋白；(c4)制备用于结合PYG7蛋白的产品；(c5)制备用于检测PYG7蛋白的产品；(c6)制备用于纯化或富集PYG7蛋白的产品。本专利技术还保护钙平衡调节因子(PSA3蛋白)和PYG7蛋白的应用，为如下(d1)至(d6)中的至少一种：(d1)共同参与光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的组装；(d2)共同参与光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的形成；(d3)共同维持光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的稳定性；(d4)用于制备参与光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的组装的产品；(d5)用于制备参与光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的形成的产品；(d6)用于制备维持光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的稳定性的产品。本专利技术还保护钙平衡调节因子(PSA3蛋白)和PYG7蛋白的应用，为如下(e1)至(e10)中的至少一种：(e1)共同参与光合真核生物中光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的组装；(e2)共同参与光合真核生物中光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的形成；(e3)共同维持光合真核生物中光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的稳定性；(e4)共同维持光合真核生物中光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的水平；(e5)共同维持光合真核生物中PsaA蛋白的水平；(e6)用于制备参与光合真核生物中光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的组装的产品；(e7)用于制备参与光合真核生物中光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的形成的产品；(e8)用于制备维持光合真核生物中光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的稳定性的产品；(e9)用于制备维持光合真核生物中光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的水平的产品；(e10)用于制备维持光合真核生物中PsaA蛋白的水平的产品。本专利技术还保护一种制备光系统Ⅰ复合体受损的光合真核生物的方法，包括如下步骤：敲除光合真核生物基因组中编码钙平衡调节因子(PSA3蛋白)的基因，得到光系统Ⅰ复合体受损的光合真核生物。本专利技术还保护一种制备光系统Ⅰ复合体受损的光合真核生物的方法，包括如下步骤：突变光合真核生物基因组中编码钙平衡调节因子(PSA3蛋白)的基因，得到光系统Ⅰ复合体受损的光合真核生物。本专利技术还保护一种制备光系统Ⅰ复合体受损的光合真核生物的方法，包括如下步骤：抑制光合真核生物中钙平衡调节因子(PSA3蛋白)的活性，得到光系统Ⅰ复合体受损的光合真核生物。本专利技术还保护一种多肽片段，由钙平衡调节因子(PSA3蛋白)C末端的54个氨基酸残基组成。所述多肽片段具体可为序列表的序列3第224-277位氨基酸残基组成的多肽片段。本专利技术还保护所述多肽片段的应用，为如下(f1)或(f2)：(f1)参与钙平衡调节因子(PSA3蛋白)和PYG7蛋白的结合；(f2)用于制备参与钙平衡调节因子(PSA3蛋白)和PYG7蛋白的结合的产品。以上任一所述光合真核生物具体可为植物，例如玉米或拟南芥。所述钙平衡调节因子(PSA3蛋白)具体可为如下(g1)或(g2)或(g3)或(g4)或(g5)：(g1)序列表的序列1所示的蛋白质；(g2)序列表的序列3所示的蛋白质；(g3)在(g1)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；(g4)在(g2)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；(g5)将(g1)或(g2)或(g3)或(g4)经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与光系统Ⅰ复合体(PSⅠ)的组装相关的由其衍生的蛋白质。所述PYG7蛋白可为如下(h1)或(h2)或(h3)：(h1)序列表的序列5所示的蛋白质；(h2)在(h1)的N端或/和C端连接标签得到的融合蛋白质；(h3)将(h1)或(h2)经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与(h1)具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
钙平衡调节因子的应用，为如下(a1)至(a6)中的至少一种：(a1)参与光系统Ⅰ复合体的组装；(a2)参与光系统Ⅰ复合体的形成；(a3)维持光系统Ⅰ复合体的稳定性；(a4)用于制备参与光系统Ⅰ复合体的组装的产品；(a5)用于制备参与光系统Ⅰ复合体的形成的产品；(a6)用于制备维持光系统Ⅰ复合体的稳定性的产品。

【技术特征摘要】
1.钙平衡调节因子的应用，为如下(a1)至(a6)中的至少一种：(a1)参与光系统Ⅰ复合体的组装；(a2)参与光系统Ⅰ复合体的形成；(a3)维持光系统Ⅰ复合体的稳定性；(a4)用于制备参与光系统Ⅰ复合体的组装的产品；(a5)用于制备参与光系统Ⅰ复合体的形成的产品；(a6)用于制备维持光系统Ⅰ复合体的稳定性的产品。2.钙平衡调节因子的应用，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复合体的组装；(b2)参与光合真核生物中光系统Ⅰ复合体的形成；(b3)维持光合真核生物中光系统Ⅰ复合体的稳定性；(b4)维持光合真核生物中光系统Ⅰ复合体的水平；(b5)维持光合真核生物中PsaA蛋白的水平；(b6)用于制备参与光合真核生物中光系统Ⅰ复合体的组装的产品；(b7)用于制备参与光合真核生物中光系统Ⅰ复合体的形成的产品；(b8)用于制备维持光合真核生物中光系统Ⅰ复合体的稳定性的产品；(b9)用于制备维持光合真核生物中光系统Ⅰ复合体的水平的产品；(b10)用于制备维持光合真核生物中PsaA蛋白的水平的产品。3.钙平衡调节因子的应用，为如下(c1)至(c6)中的至少一种：(c1)与PYG7蛋白结合；(c2)检测PYG7蛋白；(c3)纯化或富集PYG7蛋白；(c4)制备用于结合PYG7蛋白的产品；(c5)制备用于检测PYG7蛋白的产品；(c6)制备用于纯化或富集PYG7蛋白的产品。4.钙平衡调节因子和PYG7蛋白的应用，为如下(d1)至(d6)中的至少一种：(d1)共同参与光系统Ⅰ复合体的组装；(d2)共同参与光系统Ⅰ复合体的形成；(d3)共同维持光系统Ⅰ复合体的稳定性；(d4)用于制备参与光系统Ⅰ复合体的组装的...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈杰，王柏臣，
申请(专利权)人：中国科学院植物研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11