2018年5月4日，Molecular Plant在线发表了加州大学伯克利分校栾升教授与南京大学生命科学学院兰文智教授为通讯作者的题为“Inner Envelope CHLOROPLAST MANGANESE TRANSPORTER one Supports Manganese Homeostasis and Phototrophic Growth inArabidopsis”的研究论文，以及德国杜塞尔多夫大学Marion Eisenhut与慕尼黑大学Anja Schneider为通讯作者的题为“The Plastid Envelope CHLOROPLAST MANGANESE TRANSPORTER1 Is Essential for Manganese Homeostasis in Arabidopsis”的研究论文。

Inner Envelope CHLOROPLAST MANGANESE TRANSPORTER one Supports Manganese Homeostasis and Phototrophic Growth in Arabidopsis

锰（Mn）是锰簇中必需的催化金属，在光合作用过程中锰簇催化底物水氧化以产生氧。然而，负责Mn2+运输至叶绿体的转运蛋白尚不清楚。该研究发现，拟南芥CMT1（叶绿体锰转运蛋白1），一种属于未知功能蛋白家族0016（UPF0016）的进化上保守的蛋白质，为锰运输至叶绿体所必需。CMT1基因主要在绿色组织中表达，并且CMT1蛋白定位于叶绿体的内被膜中。T-DNA插入突变体cmt1-1中CMT1表达的破坏导致植物生长发育受到阻碍，类囊体堆叠具有缺陷，光系统II复合物及光合活性显著降低。与降低的氧释放能力一致，与野生型相比，突变叶绿体中的锰含量较低。CMT1蛋白支持酵母Mn2+摄取缺陷突变体Δsmf1的生长，并使得Mn2+在酵母细胞中积累，证实了其作为Mn转运蛋白的功能。

Figure 8. Working Model of Mn Delivery in the Chloroplast.

总而言之，该研究结果揭示了CMT1为叶绿体内被膜的Mn转运蛋白。

The Plastid Envelope CHLOROPLAST MANGANESE TRANSPORTER1 Is Essential for Manganese Homeostasis in Arabidopsis

过渡金属锰（Mn）对于光自养生长是不可或缺的，因光系统II（PSII）利用无机Mn4CaO5簇来进行水分解。该研究发现拟南芥膜蛋白叶绿体锰转运蛋白1（CMT1）参与调控叶绿体的Mn稳态。CMT1是先前鉴定的类囊体Mn转运蛋白PHOTOSYNTHESIS AFFECTED MUTANT71（PAM71）的最近同源蛋白。与PAM71相比，CMT1位于叶绿体被膜且广泛表达。与PAM71一致，CMT1的表达减轻了酵母突变体Δpmr1的Mn敏感表型。由于色素和类囊体膜蛋白含量的降低，cmt1突变体在生长、叶绿体超微结构和PSII活性方面受到严重抑制。叶绿体Mn浓度的显著降低导致cmt1-1突变体的PSII复合物中Mn结合减少，表明CMT1在叶绿体Mn稳态维持方面具有重要作用。此外，在Mn过剩条件下，CMT1表达下调。在大多数方面，pam71 cmt1-1双突变体的表型类似于cmt1-1突变体而非pam71。

Figure 7. Characterization of the double mutant pam71 cmt1-1 in comparison to WT, cmt1-1 andpam71.

总而言之，该研究结果揭示了CMT1介导锰摄取至叶绿体基质，CMT1与PAM71在锰穿过叶绿体被膜和类囊体膜运输至PSII过程中起重要作用。