叶绿体ATP合酶 e 亚基47位保守甘氨酸的替换影响其作为CF₁抑制因子和质子门的功能

董慧，倪张林，魏家绵

中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所，上海市枫林路300号，200032

摘要 用定点突变的方法将叶绿体ATP合酶e亚基第47位甘氨酸替换成亮氨酸，精氨酸，丙氨酸和谷氨酸，分别产生eG47L, eG47R, eG47A and eG47E四个突变体。突变体抑制可溶性CF₁(–e) 的Ca²⁺-ATPase活力的能力均比野生型弱。在还原实验中，突变体eG47E和eG47R 抑制氧化型CF₁(–e)的Ca²⁺-ATPase 活力的能力的比低于野生型。相反，eG47L和eG47A表现出增强可溶性氧化型CF₁(–e)的 Ca²⁺-ATPase 活力的能力。在体外结合实验中，47位甘氨酸的替换较大地削弱了e 和 g亚基之间的相互作用。 随后的实验表明所有的e 突变体都更有效的堵塞类囊体膜的质子泄露。这导致了叶绿体ATP合成的增加和重组膜ATP合成活力恢复到比野生型更高的水平。这些结果表明e 亚基保守的47位甘氨酸残基对于维持e 亚基的结构和功能有着非常重要的作用，还可能影响到e 和CF₁上的b亚基以及CF_o 上的亚基III，并且调节ATP的合成、水解和CF_o上亚基III 的质子转移功能。

关键词 叶绿体; ATP 合酶; e 亚基; GST pull-down实验; 定点突变

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