上海师范大学戴绍军团队揭示叶绿体谷氧还蛋白GrxS12调节SufB氧化还原调控光合作用与生长

叶绿体是植物进行光合作用和多种重要代谢反应的核心细胞器，其中大量铁硫（Fe-S）蛋白参与光合电子传递与能量代谢过程。Fe-S蛋白的成熟依赖叶绿体内SUF系统，但其装配过程如何受到氧化还原调控，目前尚不清楚。

近日 ，上海师范大学戴绍军教授团队在The Plant Journal发表了题为

Chloroplast Glutaredoxin S12 Regulates Photosynthesis and Growth through Redox Modulation of SufB

该研究以拟南芥为材料，发现缺失GrxS12会导致植株生长迟缓、叶绿体结构异常以及光合作用效率下降，而GrxS12过表达或互补表达可恢复上述表型。进一步研究表明，GrxS12定位于叶绿体，具有氧化还原酶活性，但并不结合Fe-S簇。通过氧化还原蛋白质组学、蛋白互作分析及体内外生化实验，发现GrxS12可直接与SUF系统核心支架蛋白SufB互作，并将其维持在还原状态，从而保障Fe-S簇的装配与Fe-S蛋白的正常积累。GrxS12缺失会导致SufB氧化水平升高，并伴随多种光合Fe-S蛋白丰度下降，进而影响叶绿体结构、光合作用效率与植株生长。

综上，该研究阐明了GrxS12区别于Fe-S簇转运型Grx成员的独特分子功能，提出其通过维持SUF支架蛋白SufB还原态调控叶绿体Fe-S蛋白成熟的新机制，为理解叶绿体Fe-S蛋白成熟的氧化还原调控网络提供了新依据。

图1. GrxS12调控SufB等叶绿体蛋白氧化还原

戴绍军教授研究团队长期从事植物蛋白质翻译后修饰研究，在叶绿体蛋白质组及翻译后修饰调控分子机理方面积累了系统性研究工作【1-4】（点击查看：；）。

上海师范大学与东北林业大学联合培养博士生刘艳爽、上海师范大学在职博士后喻娟娟（工作单位为河南师范大学）为论文共同第一作者，博士生王浩田、李跃跃、任巍巍、硕士生王粲、毕业硕士生韩霞、上海师范大学徐晓峰副教授、吴真博士、孙美红副研究员等参与了研究工作，戴绍军教授为论文通讯作者。

参考文献：

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2. Liu Y., Han X., Yu J., Li Y., Sun M., Pang Q., Li Y., Dai S. (2025) Genome-wide identification and expression analysis of glutaredoxin inPuccinellia tenuiflora under salinity stress. BMC Plant Biology,25 (1): 605.

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4. Suo J., Zhang H., Zhao Q., Zhang N., Zhang Y., Li Y., Song B., Yu J., Cao J., Wang T., Luo J., Guo L., Ma J., Zhang X., She Y., Peng L., Ma W., Guo S., Miao Y., Chen S., Qin Z., Dai S. (2020) Na2CO3-responsive photosynthetic and ROS scavenging mechanisms in chloroplasts of alkali grass revealed by phosphoproteomics. Genomics, Proteomics & Bioinformatics, 18(3), 271-288.

论文链接：

https://doi.org/10.1111/tpj.70666