광합성은 광 에너지를 화학 에너지로 전환시키는 것을 포함하며, 이는 ATP 및 감소 전력 (NADPH)의 형태로 저장됩니다. 연구팀은 광합성 동안 생성 된 양성자 구배로부터 방출 된 에너지를 사용하여 ADP (아데노신 디 포스페이트)로부터 ATP를 합성하는 ATP 신타 제라는 주요 효소에 중점을 두었다.
생화학 적, 생물 물리학 적 및 구조적 생물학 기술의 조합을 사용하여, 연구자들은 ATP 신타 제가 PGRL1 (광합성 관련 단백질 1)로 알려진 작은 단백질에 의해 조절된다는 것을 발견했다. PGRL1은 ATP 신타 제에 결합하고 그의 활성을 조절하여 ATP 합성이 광 에너지의 이용 가능성 및 ATP에 대한 세포 수요와 조정되도록한다.
연구자들은 또한 상호 작용 및 조절 기능에 중요한 PGRL1 및 ATP 신타 제 내의 특정 아미노산을 확인했습니다. 유전자 공학을 통해 이들 아미노산을 조작함으로써, 그들은 ATP 합성의 조절을 변경하여 광합성 유기체에서 에너지 생산을 제어하는데 이러한 분자 상호 작용의 중요성을 입증 할 수 있었다.
광합성 유기체에서 ATP 합성의 조절을 이해하는 것은 광합성의 기본 메커니즘을 설명하는 데 중요 할뿐만 아니라 바이오 에너지 연구 및 작물 개선과 같은 분야에 더 큰 영향을 미칩니다. 이 연구에서 얻은 지식을 활용함으로써 과학자들은 광합성의 효율성을 향상시키고 식물에서 ATP 생산을 최적화하기위한 전략을 개발할 수 있으며, 잠재적으로 바이오 매스 수율이 증가하고 식량 안보를 향상시킬 수 있습니다.
