四吡咯代謝途徑廣泛存在于動(dòng)物、植物和微生物中，如人體內(nèi)的血紅素以及植物的葉綠素都經(jīng)該途徑合成，對(duì)包括呼吸作用和光合作用在內(nèi)的生命活動(dòng)具有不可缺少的作用。RNA編輯是真核生物的一種重要調(diào)控方式，可在基因序列不變的情況下產(chǎn)生蛋白質(zhì)的多樣性。之前，人們尚不清楚四吡咯代謝途徑與RNA編輯兩個(gè)迥然不同的過程之間存在的聯(lián)系。

　　林榮呈研究組與中科院植物研究所及德國柏林洪堡大學(xué)科研人員合作，以模式植物擬南芥為研究對(duì)象，對(duì)四吡咯代謝途徑中的原卟啉原氧化酶（PPO1）進(jìn)行了深入研究。研究發(fā)現(xiàn)，編碼PPO1的基因缺失使葉綠素含量明顯降低，并且葉綠體內(nèi)18個(gè)RNA編輯位點(diǎn)（已知共有34個(gè)位點(diǎn)）的編輯效率產(chǎn)生了不同程度的下降，從而導(dǎo)致參與光合作用循環(huán)電子傳遞的NDH復(fù)合物缺失及其功能喪失�？蒲腥藛T通過分子生物學(xué)、生物化學(xué)和遺傳學(xué)等手段進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，PPO1能夠通過其中22個(gè)氨基酸與葉綠體定位的MORF家族蛋白相互結(jié)合，起到穩(wěn)定MORF蛋白的作用。而MORF蛋白又與能識(shí)別RNA編輯位點(diǎn)的特定PPR蛋白形成復(fù)合體，該復(fù)合體可以結(jié)合到需要編輯的RNA位點(diǎn)上，最終實(shí)現(xiàn)RNA編輯，意味著RNA編輯需要多種不同性質(zhì)的蛋白協(xié)同來發(fā)揮作用。

　　研究首次發(fā)現(xiàn)四吡咯生物合成途徑中的酶參與RNA編輯，不僅拓展了人們對(duì)四吡咯合成酶功能多樣性的認(rèn)識(shí)，而且揭示了RNA編輯機(jī)制的復(fù)雜性。研究同時(shí)暗示四吡咯合成酶在進(jìn)化過程中既有保守的催化功能，又可衍生出其它的生物學(xué)功能。

　　1月13日，研究結(jié)果在《美國國家科學(xué)院院報(bào)》（PNAS）以Tetrapyrrole biosynthetic enzyme protoporphyrinogen IX oxidase 1 is required for plastid RNA editing為題，報(bào)道了植物四吡咯合成酶PPO1在核糖核酸（RNA）編輯中的新功能和作用機(jī)制。研究組博士研究生張帆為該論文的第一作者，林榮呈為通訊作者。

　　研究工作得到國家自然科學(xué)基金委和中科院百人計(jì)劃項(xiàng)目資助。