▲中山大學海洋生物科技暨資源學系助理教授張欣暘（右）研究團隊，與中央研究院分子生物學研究所研究員蕭傳鐙團隊合作，創全球先例，首度破解尾端膜蛋白是如何準確地被送到葉綠體外膜之謎，讓綠藻的光合作用執行更有效率。（圖／中山大學提供）
記者崔至雲／台北報導
氣候暖化是近年來全球面臨的最大危機之一，科學家除警告冬天可能消失，更直指減碳為當務之急。中山大學海洋生物科技暨資源學系助理教授張欣暘研究團隊，與中央研究院分子生物學研究所研究員蕭傳鐙團隊合作，創全球先例，首度破解尾端膜蛋白是如何準確地被送到葉綠體外膜之謎，讓綠藻的光合作用執行更有效率，有助減緩全球暖化問題。
研究團隊指出，該項研發結合海洋生物科技與結構生物學，研究團隊自2015年投入至今，費時三年多完成，克服種種困難後，終於取得綠藻中，負責保護和運送尾端膜蛋白到特定胞器的載體─ArsA1的3D立體結構，了解其如何辨認、保護及運送的分子機制。「這種全新的辨認和運送系統，就像是郵差送信！」中山大學海資系助理教授張欣暘解釋，若把載體ArsA1比喻為「郵差」，它除了能正確辨認地址及郵遞區號，還會用掛號的方式確保「信件」（尾端膜蛋白）安全送達。
▲由於綠藻捕捉大氣中二氧化碳的能力是樹的20倍，此項發現將有助於減緩與解決全球暖化問題。研究成果已發表於植物科學領域國際權威期刊《植物雜誌》。圖為中山大學海資系助理教授張欣暘（左）與中央研究院分子生物學研究所研究員蕭傳鐙。（圖／中山大學提供）
「綠藻系統利用這種『特殊的結構』和『辨認方向性』的特有機制以避免錯誤發生。」研究團隊表示，當葉綠體的尾端膜蛋白被轉譯合成後，最終會被ArsA1本身專屬的『特殊結構』所辨認，保護且運送到葉綠體。這種特殊結構長相類似環扣的形狀，有特殊方向專一性，且能夠精準認識葉綠體的尾端膜蛋白；其它胞器尾端膜蛋白，則不會被此特殊結構所認識。張欣暘也指出，過去這種特殊載體的3D立體結構，只在較低等的酵母菌中被發現過；本研究為全球首次發現，高等生物中藻類也存有此機制，為緩解溫室效應帶來新契機。
「綠藻捕捉大氣中二氧化碳的能力是樹的20倍，因此發現綠藻將有助於減緩與解決全球暖化問題。」研究團隊再次強調，目前若要消耗1公斤的二氧化碳，需種植1.5至2公斤的綠藻。研究團隊表示，藉由了解葉綠體尾端膜蛋白的分子運送機制，有助於提升綠藻光合作用的效率，進而增加其固碳作用，大量消耗大氣中的二氧化碳，減緩溫室效應，讓地球暖化現象得以趨緩。
讀者迴響