水稻（Oryza sativa）作为一种重要的粮食作物，其生长与发育受到多种基因及调控机制的复杂影响。在众多相关蛋白中，PPR蛋白（Pentatricopeptide Repeat Protein）家族在植物中起着关键作用，主要负责调控线粒体和叶绿体内的RNA代谢，并参与植物的光合作用、呼吸作用、花粉育性及胚乳发育等重要生物过程。

OsCPPR1蛋白是水稻中的一类细胞质定位的PPR蛋白，含有16个PPR基序，能够特异性结合并降解GOLDEN2-LIKE1（OsGLK1）转录本，从而影响水稻花粉的正常发育。然而，关于OsCPPR1如何识别并结合OsGLK1 mRNA，以及调控其表达水平的机制，仍然存在不解之谜。庄楚雄研究员的团队在其研究中揭示了OsCPPR1在花粉发育中的功能，但对其RNA识别与结合机制的具体作用尚未明确。

为此，华南农业大学近期的研究通过解析OsCPPR1的结构，阐明了其RNA识别与结合机制，为理解植物生长发育中的分子调控提供了新思路。OsCPPR1蛋白对RNA的识别及结合特性分析，对于深入理解水稻基因表达调控机制，乃至提高水稻的产量和抗逆性，具有重要的科学意义和实际实用价值。

研究技术手段包括分子对接、圆二色谱等，结果表明OsCPPR1的保守氨基酸和结构特征在完整的PPR重复序列中，第5位的氨基酸残基负责特异性识别单链RNA的碱基。为进一步分析各PPR重复序列的残基对结合活性的关键性，研究将第5位氨基酸突变为丙氨酸，并重组两个OsCPPR1的截断版本，以探究不同PPR基序对结合活性的影响。结果显示，OsCPPR1的C端PPR重复基序比N端更为保守。

通过圆二色谱分析，突变的第5个氨基酸对OsCPPR1的二级结构产生了影响，表明这种突变可能导致蛋白功能活性的丧失。不同的OsCPPR1蛋白展示了不同的RNA相互作用活性，通过大分子对接实验，研究确认了各PPR基序突变显著影响RNA结合能力。

进一步的RLM-5′RACE实验显示，在过表达OsCPPR1的植物和野生型中，OsGLK1 mRNA切割模式相似，显示OsCPPR1与靶RNA的结合优先性，以及其对RNA切割活性可能需其他辅助因子的协同。

本研究通过结构分析和靶RNA识别的实验，揭示了水稻OsCPPR1在RNA识别及结合过程中的结构基础及功能特性，深入剖析了其在水稻基因表达调控中的重要作用，证明了OsCPPR1的识别和结合活性依赖于完整的PPR基序。这些发现不仅加深了我们对PPR蛋白家族的理解，也为未来在分子育种方面优化水稻基因表达调控网络提供了新科学依据。通过尊龙凯时的技术支持，未来将继续为相关领域的研发提供优质服务，助力更多重要科学发现的实现。