水稻（Oryza sativa）作为全球重要的粮食作物，其生长与发育受到多种基因及其调控机制的影响。其中，PPR蛋白（Pentatricopeptide Repeat Protein）是一类关键蛋白家族，广泛存在于植物中，主要负责调控线粒体和叶绿体中的RNA代谢，参与重要生物过程如光合作用、呼吸作用、花粉生成及胚乳发育等。OsCPPR1是水稻中一种细胞质定位的PPR蛋白，含有16个PPR基序，具备特异性结合并降解GOLDEN2-LIKE1（OsGLK1）转录本的功能，从而影响水稻花粉的正常发育。然而，OsCPPR1如何识别并结合OsGLK1 mRNA，以及其调控表达水平的机制，至今仍未解明。

近年来，华南农业大学的研究团队揭示了水稻中OsCPPR1在花粉发育中的重要功能，但其RNA识别与结合机制仍然缺乏深入研究。为此，该团队通过解析OsCPPR1的结构，揭示了其RNA识别与结合机制，为植物生长发育中的分子调控提供了新的思路。对水稻OsCPPR1蛋白RNA识别及结合特性的分析，对于理解水稻的基因表达调控机制，甚至提升水稻的产量和抗性，具有重要的科学意义与实际应用价值。

该研究采用了分子对接、圆二色谱等技术手段进行分析。研究发现，OsCPPR1的保守氨基酸与结构特征显示，第5位的氨基酸残基负责对单链RNA碱基的特异性识别。为了验证每个PPR重复序列的残基对其结合活性及靶RNA识别的重要性，研究团队将每个PPR基序中第5位的氨基酸突变为丙氨酸，创建了名为OsCPPR1m的突变体。同时，重组了OsCPPR1的两个截断版本（OsCPPR1(aa135-end)及OsCPPR1(aa1-666)），以探究不同PPR基序对靶RNA结合活性的影响。结果显示，OsCPPR1的C端PPR重复基序比N端更为保守，且截断变体在二级结构上发生了明显的变化。

在RNA相互作用活性方面，研究通过大分子对接实验检测了OsGLK1G4-RNA的结合活性，结果表明，不同的OsCPPR1变体在RNA结合能力上存在显著差异，其中OsCPPR1m的结合能力最弱。OsCPPR1、OsCPPR1（aa135-end）和OsCPPR1（aa1-666）均与RNA结合，但其相互作用位点并不一致。RNA-电泳迁移实验（EMSA）结果进一步显示，缺失N端PPR基序的OsCPPR1相比缺失C端的变体表现出更强的结合活性，表明C端PPR基序在结合过程中至关重要。

此外，研究团队还通过5′-RNA连接酶介导的cDNA末端快速扩增（RLM-5′RACE）实验鉴定了OsGLK1 mRNA的裂解位点。在OsCPPR1过表达植物与野生型中，观察到相似的mRNA切割模式，显示OsCPPR1可能优先结合靶RNA，但其切割活性可能依赖于其他辅助因子，这一点需在未来的研究中深入探讨。

综上所述，这项研究通过结构分析与靶RNA序列识别的大分子对接实验，揭示了水稻OsCPPR1蛋白在RNA识别及结合特性方面的结构基础和功能特性，深入阐明了其在水稻基因表达调控中的重要作用。这表明OsCPPR1的识别与结合依赖于完整的PPR基序，尤其是每个基序中第5位氨基酸在靶RNA识别中发挥了保守作用。不同的OsCPPR1截断版本强调了PPR基序在RNA-EMSA中的关键角色。

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