嗜热紫硫细菌RuBisCO的冷冻电镜结构研究

1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase, RuBisCO)能够催化光合作用暗反应过程中CO_(2)的同化过程,完成生物圈中95%的碳固定。然而RuBisCO的催化效率极低,每个RuBisCO全酶每秒钟只能催化3~10个CO_(2)分子的转化,高温环境下,高等植物中RuBisCO的催化活性会更低。全球暖化环境下,获取高温环境下具有较高催化活性的RuBisCO突变体,既能增加作物产量,又可固定更多CO_(2),减缓全球暖化速度。本研究利用冷冻电镜技术获取了嗜热紫硫细菌1.9?RuBisCO的精细三维结构,并分析其与其他物种RuBisCO结构上的异同,对设计高温环境下具有较高催化活性的RuBisCO突变体提供了基础。