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CO₂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CO₂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CO₂,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。