譯：Qin Wang, TPC Assistant Features Editor
Calzadilla等人在The Plant Cell發表了題為「The Cytochrome b6f Complex is Not Involved in Cyanobacterial State Transitions」的研究論文。該文章對藍藻狀態轉換的機制進行了研究。
背景：
植物、綠藻和藍藻通過光合作用將太陽能轉化為化學能。光合作用機器由兩個色素蛋白複合體（光系統I（PSI）和光系統II（PSII））及細胞色素b6f（Cyt b6f ）複合體組成。光系統I和光系統II能夠捕獲太陽光能並進行光化學反應，而細胞色素b6f則負責這兩個光系統間的電子傳遞。光系統的活性必須在不斷變化的環境條件中保持平衡，而這種平衡的實現則需要通過一種被稱作狀態轉換的機制。狀態轉換是植物為適應外界光環境變化、平衡激發能在兩個光系統間分配的一種快速響應機制。質體醌（PQ）是光系統II與細胞色素b6f間的脂溶性電子載體，質體醌池（PQ pool）的氧化還原狀態能夠調節狀態轉換過程。在植物和綠藻中，質體醌池的氧化還原態由細胞色素b6f來感知。細胞色素b6f能夠與捕光複合物II（LHCII）特異的蛋白激酶互作，調節LHCII的磷酸化狀態，通過LHCII在PSII和PSI間的遷移來實現狀態轉換。儘管目前存在很多假設，但藍藻狀態轉換及信號轉導的分子機制尚不明確仍需進一步研究。
問題：
藍藻狀態轉換的信號轉導機制是什麼？狀態轉換過程中膜系統發生了什麼變化？我們從信號轉導途徑和膜系統的變化兩個方面重新探討了藍藻狀態轉化的機制。
發現：
質體醌池的氧化還原態同樣會調節藍藻的狀態轉換。但與植物、綠藻不同，我們發現模式藍藻集胞藻Synechocystis PCC 6803和聚球藻Synechococcus elongatus PCC 7942的細胞色素b6f並不參與對質體醌池氧化還原態的感知及信號傳遞。此外，通過對集胞藻Synechocystis激酶與磷酸酶突變體的分析發現，藍藻的狀態轉換過程並不涉及特異的磷酸化反應。此結果在激酶與磷酸酶抑制劑處理實驗中也得到證實。由此可見，藍藻與植物、綠藻狀態轉換的信號轉導通路是完全不同的。同時，我們的結果還表明PSII質膜的變化在藍藻的狀態轉換中起到了重要作用。
下一步：
我們的結果為研究藍藻狀態轉換的新機制提供了基礎。接下來的工作我們將分離質體醌池的受體並研究狀態轉換時在PSII水平上發生的變化。
Pablo I. Calzadilla, Jiao Zhan, Pierre Sétif, Claire Lemaire, Daniel Solymosi, Natalia Battchikova, Qiang Wang, and Diana Kirilovsky. (2019). The Cytochrome b6f Complex is Not Involved in Cyanobacterial State Transitions. Plant Cell 31: 911-931.
DOI: https://doi.org/10.1105/tpc.18.00159
註：全文The Plant Cell公眾號