大多數的植物總是設法讓自己向著(zhù)太陽(yáng)。來(lái)自哥德堡大學(xué)的科學(xué)家們與芬蘭的同事們合作，了解了植物細胞中的光敏蛋白在發(fā)現光線(xiàn)時(shí)所做出的改變。研究結果發(fā)表在4月30日的《自然》（Nature）雜志上。

　　相關(guān)的蛋白家族被稱(chēng)作為“光敏色素”家族，這些蛋白存在于所有植物的葉子中。它們檢測到光線(xiàn)的存在會(huì )告知細胞所處的是白天還是黑夜，植物是在蔭涼處或是在太陽(yáng)下。

　　哥德堡大學(xué)化學(xué)與分子生物學(xué)系SebastianWestenhoff說(shuō)：“你可以將它們視作是植物的‘眼睛’。我們的研究揭示了這些眼睛在分子水平上的作用機制。”

　　光照下分子發(fā)生變化

　　大多數的植物都會(huì )設法避開(kāi)陰暗，趨光生長(cháng)，這使得它們能夠通過(guò)光合作用來(lái)消耗更多的二氧化碳。稱(chēng)作為“光敏色素”的蛋白控制了這一過(guò)程。通過(guò)光輻射植物中的光敏色素發(fā)生改變，將一些信號傳遞給細胞。

　　像大多數的蛋白質(zhì)一樣，光敏色素具有一個(gè)三維分子結構。光敏色素吸收光線(xiàn)，蛋白的結構發(fā)生改變。

　　由于從細菌中能夠獲得從事研究所需的充足材料，在這篇新文章中，科學(xué)家們研究了細菌光敏蛋白所發(fā)生的這種結構改變。

　　“我們已經(jīng)知道發(fā)生了某些形式的結構改變，隨后一些光信號被轉遞給細胞。但我們并不知道這一結構是如何發(fā)生改變的，這就是我們所揭示的方面。結果表明，幾乎整個(gè)分子被重建，”SebastianWestenhoff說(shuō)。

　　更高效的作物

　　這一研究發(fā)現增進(jìn)了我們對于光敏色素作用機制的了解。這有可能反過(guò)來(lái)促成一些新的策略，開(kāi)發(fā)出能夠在少光的地方生長(cháng)的、更為高效的作物。

　　“蛋白質(zhì)是生命的工廠(chǎng)和機器，當它們執行特定任務(wù)時(shí)它們的結構會(huì )發(fā)生改變。目前，要確定這些改變通常來(lái)說(shuō)是不可能的。但我相信我們可以利用類(lèi)似的實(shí)驗來(lái)確定光敏色素以及其他蛋白許多重要的結構改變，”SebastianWestenhoff說(shuō)。

　　新的檢測方法

　　SebastianWestenhoff開(kāi)發(fā)的一種新檢測方法使得這一研究變?yōu)榭赡?。這種方法是基于利用激光來(lái)引發(fā)結構的改變。隨后利用X-射線(xiàn)來(lái)成像這些結構變化。

　　這一項目起源于2年前芬蘭于韋斯屈萊大學(xué)科學(xué)家JanneIhalainen制定的一個(gè)方案。“他問(wèn)我們是否能夠利用我的方法來(lái)研究光敏色素，近期他也開(kāi)始啟動(dòng)了對光敏色素的研究，”SebastianWestenhoff說(shuō)。