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葉綠體發揮功能需要核基因編碼的蛋白通過葉綠體內外膜上的TOC-TIC轉運復合體進入葉綠體。TOC-TIC復合體對葉綠體生物發生和體內平衡至關重要。此前有研究發現，萊茵衣藻中葉綠體基因編碼的TIC組分Orf2971缺失后引發葉綠體蛋白穩態失衡，導致葉綠體損傷，并啟動多個途徑來維持細胞穩態。近日，中國科學院植物研究所以萊茵衣藻為研究對象，通過脂質組學系統研究了Orf2971缺失后引起葉綠體損傷期間細胞內的脂質代謝變化過程。團隊結合分子生物學和細胞生物學等實驗手段對脂質變化進行驗證和功能分析，結果表明Orf2971缺失后細胞內的三酰基甘油（TAG）含量顯著升高并凝聚成脂滴。TAG含量表現出明顯的動態變化過程。TAG含量的增加主要通過從頭合成實現，后期TAG含量的降低主要歸因于脂噬，脂滴作為一種保障措施，通過迅速周轉來響應細胞的需求以平衡細胞內穩態。研究還發現Orf2971缺失后細胞內的心磷脂含量明顯富集，富集的心磷脂會導致線粒體數量增加，形狀近似圓球，嵴結構變得密集，心磷脂外移，呼吸作用加強，并可能發生線粒體自噬等。這說明增多的心磷脂會通過增強線粒體功能來補償葉綠體功能的下調，進而維持細胞穩態。這些研究結果為脂質和自噬參與維持葉綠體蛋白穩態調控途徑提供了新見解。相關研究成果發表在《新植物學家》（New Phytologist）上。研究工作得到國家自然科學基金和山東省自然科學基金的支持。論文鏈接脂質代謝與自噬共同維持萊茵衣藻中葉綠體脅迫下的細胞穩態