Один з білків рослинної клітини керує фотосинтезом, перебудовуючи мембрани її фотосинтетичних станцій.
За допомогою фотосинтезу рослини перетворюють вуглекислий газ на глюкозу, при цьому як побічний продукт утворюється кисень. Енергію дає світло: складна система білків ловить кванти світла і передає їх один одному; поки світло тече по ланцюжку білків, воно вивільняє енергію, за рахунок якої йдуть біохімічні реакції синтезу вуглеводів.
При цьому рослини використовують енергію світла не дуже ефективно, всього лише на лічені відсотки. І біотехнологи зараз шукають різні способи, щоб підвищити ефективність фотосинтезу. Майже всі пошуки тут зосереджені на білках, які безпосередньо займаються фотосинтезом. Співробітники Копенгагенського університету вважають, що є й інші способи - наприклад, ми абсолютно марно нехтуємо білком CURT1, від якого залежить формування хлоропластів.
Хлоропластами називають спеціальні складноустроєні мембранні органели рослинних і водоростьових клітин. Їхні зовнішні і внутрішні мембрани служать опорою для фотоуловлюючих білків, а в просторі між мембранами йде та сама збірка вуглеводів їх неорганічних молекул. Очевидно, що ефективність фотосинтезу залежить від того, як влаштовані мембранна інфраструктура, мембранні платформи та опори хлоропластів. Про білок CURT1 давно було відомо, що він допомагає формуватися хлоропластам, але вважалося, що більш-менш значну роль він відіграє тільки в листях, що розвиваються. Однак, як говориться в недавній статті в PNAS, рослини синтезують великі кількості CURT1 протягом усього життя, і з зрілого листя він нікуди не зникає.
CURT1 продовжує регулювати форму хлоропластів, кривизну їх мембран залежно від змін в освітленні. Якщо світла стає мало, хлоропластні мембрани змінюються так, щоб фотосинтез йшов з колишньою ефективністю, незважаючи на малу кількість світла. Якщо світла занадто багато, так що він може пошкодити рослині, мембрани знову перебудовуються за допомогою того ж CURT1, щоб скинути надлишок світлової енергії. І якщо CURT1 в клітинах виявляється занадто багато або занадто мало, рослина просто погано росте і у неї підвищується ризик передчасно загинути.
Знаючи про те, наскільки насправді важливий CURT1 для фотосинтезу, можна використовувати його як інструмент, що дозволяє створювати більш врожайні сорти сільськогосподарських культур.