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A Thylakoid Membrane Protein Functions Synergistically with gun5 in Chlorophyll Biosynthesis

Plant Communications 2020年第5期1卷 100-110页

作者： Chi Zhang Bin Zhang Baicong Mu Xiaojiang Zheng Fugeng Zhao Wenzhi Lan Aigen Fu Sheng Luan The Key Laboratory of Western Resources Biology and Biological Technology College of Life SciencesNorthwest UniversityXi’an 710069China Nanjing University-Nanjing Forestry University Joint Institute for Plant Molecular Biology College of Life SciencesNanjing UniversityNanjing 210093China Temasek Life Sciences Laboratory Singapore 117604Republic of Singapore Department of Plant and Microbial Biology University of CaliforniaBerkeleyCA 94720USA

Chlorophyll(Chl)is essential for photosynthetic reactions and chloroplast *** the enzymatic pathway for Chl biosynthesis is well established,the regulatory mechanism underlying the homeostasis of Chl levels remains largely *** this study,we identified CBD1(Chlorophyll Biosynthetic Defect1),which functions in the regulation of chlorophyll *** CBD1 gene was expressed specifically in green tissues and its protein product was embedded in the thylakoid ***,CBD1 was precisely co-expressed and functionally correlated with gun5(Genome Uncoupled 5).Analysis of chlorophyll metabolic intermediates indicated that cbd1 and cbd1gun5 mutants over-accumulatedmagnesium protoporphyrin Ⅸ(Mg-Proto Ⅸ).In addition,the cbd1 mutant thylakoid contained less Mg than the wild type not only as a result of lower Chl content,but also implicating CBD1 in Mg *** was supported by the finding that CBD1 complemented a Mg^(2+)uptake-deficient Salmonella strain under low Mg *** together,these results indicate that CBD1 functions synergistically with CHLH/gun5 in Mg-Proto IX processing,and may serve as a Mg-transport protein to maintain Mg homeostasis in the chloroplast.

关键词： chlorophyll biosynthesis magnesium thylakoid membrane gun5 magnesium protoporphyrin

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