最近，日本九州大学Masamitsu Wada课题组在The Plant Cell在线发表了题为CHLOROPLAST UNUSUAL POSITIONING 1 is a plant-specific actin polymerization factor regulating chloroplast movement的研究论文，揭示向光素如何调节与叶绿体相关的肌动蛋白微丝，并揭示 CHUP1 作为一种肌动蛋白成核因子。
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背景回顾
叶绿体通过对光的强度和方向动态调整其在细胞内的定位，介导积累反应（在弱光条件下优化光合作用）和回避反应（在强光条件下减轻光损伤）。蓝光感光受体蛋白，向光素 1 和 向光素2， 共同介导这些反应——phot1 和 phot2 都有助于积累反应，而 phot2 单独控制回避反应。具体来说，与叶绿体相关的短肌动蛋白微丝（称为 cp-肌动蛋白微丝）通过运动叶绿体前侧（特别是叶绿体和质膜之间的空间）的不对称重组促进叶绿体运动。叶绿体异常定位 1 (CHUP1) 调节 cp-肌动蛋白微丝。
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科学问题
向光素如何调节 cp-肌动蛋白微丝，CHUP1 在 cp-肌动蛋白丝的调节中发挥什么作用？
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研究发现
研究采用包括细胞生物学、X射线晶体学、生物化学、电子显微镜和植物生理学在内的综合方法，揭示了 CHUP1 是一种控制叶绿体运动的肌动蛋白成核因子。值得注意的发现包括 CHUP1 在弱光下聚合 cp-肌动蛋白微丝，并在强光下以蓝光和趋光素依赖性方式解聚它们。值得注意的是，尽管缺乏氨基酸序列同源性，CHUP1 (CHUP1-C) 蛋白 C 端的一半序列与FH-2 结构域仍然表现出结构相似性。此外，CHUP1-C 在体外与 profilin 复合时能够促进肌动蛋白聚合，这意味着 CHUP1 独立进化为叶绿体运动的植物特异性肌动蛋白成核因子。
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展望未来
我们目前的模型依赖于肌动蛋白聚合作为叶绿体运动的动力。运动叶绿体前缘的 cp-肌动蛋白微丝的协调重排是由 CHUP1 的不对称分布调控的。然而，CHUP1 和 cp-actin 丝向一个方向排列的机制以及它们对叶绿体迁移动力的共同贡献仍有待阐明。
参考文献：
原文：Sam-Geun Kong
译者：Hongwei Jing, TPC Assistant Features Editor
编辑：Zhaodong Hao, TPC Special Content Editor
