光合作用的「这座桥」　解开叶绿体运作之谜

中央研究院分子生物研究所李秀敏特聘研究员的团队，历时七年，用创新方法找到能让蛋白质穿越叶绿体外围双层膜的桥梁信道，并将其命名为TIC236，成功破解叶绿体运作之谜。此研究成果有助掌握叶绿体的构造，进而了解植物的演化史。研究论文已于日前登上知名国际期刊《自然》（Nature），并获专文推荐。

植物细胞是城市「城市农园」叶绿体供能量

李秀敏形容，如果把植物的细胞看成是一座城市，细胞中的叶绿体就像是「城市农园」，专责生产食物。而农园里所需的工人，就是来自城市各处的蛋白质。，叶绿体外围的双层膜，就像是农场周围的两道墙，中间还有一条护城河。

TIC236扮桥梁   助蛋白质开工

本次研究即发现，在两道围墙间搭建起一座链接桥梁（TIC236），才能让蛋白质顺利进入叶绿体内部「工作」。李秀敏说，若是没有TIC236让蛋白质通过，不仅叶绿体会「缺工」，植物也会在胚胎发育阶段即死亡。

探索叶绿体演化　不同细菌的祖先由TIC236追细菌祖先

本研究发现不仅解开叶绿体运作机制，更意外发现，TIC236是由蓝绿菌的一个类似蛋白演化而来，对叶绿体的「身世」提供一条有利的线索。在生物演化史中，某个远古蓝绿菌，被其他单细胞生物吞噬，逐渐演化为现今植物中的叶绿体，改变了整个地球的生态。本次研究将有利于探索叶绿体是由何种蓝绿菌演化而来，找到它的「祖先」。

蛋白质运输靠叶绿体搭桥

研究发现的桥梁连接方式，能进一步了解蛋白质进入胞器的不同方式。因为在细胞中，充满各种胞器，运用不同方式让蛋白质进入其中。例如粒线体是将外围双膜在部分地方紧紧贴近，让护城河消失，以利蛋白质进入，而本研究则发现，叶绿体是透过搭建桥梁串接双膜，让蛋白质通过。由此不同的运输方式可推断，叶绿体和粒线体有着各自不同的细菌祖先。

突破研究困难   登顶尖期刊

李秀敏表示，过去研究难以对叶绿体外围的双膜有精确的分析，是因为叶绿体内部含有大量的叶绿饼，其成份会干扰质谱仪分析结果。本次研究突破材料取得的困难，从与叶绿体相似、却没有叶绿饼的白色体切入，终于找到蛋白质穿越叶绿体外围双膜的链接桥梁，顺利登上顶尖期刊《自然》。

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