中国科学家解析新型光合作用超大复合体三维结构

记者从中国科学院植物研究所了解到，在解决关键问题后，该所与浙江大学合作，首次分析了新型绿藻光系统II——集光天线超大色素蛋白复合体的三维结构，这也是迄今为止分析的最大的光系统II——集光天线色素蛋白复合体。相关论文最近发表在《美国科学院院刊》(PNAS)的网上。

中国科学院植物研究所研究员沈和中国科学院院士匡与浙江大学教授合作。以光合模式生物莱茵衣藻为研究材料，利用单粒子冷冻电子显微镜技术分析了超级复合体的近原子分辨率三维结构。

基于超大蛋白质复合物的结构特征和色素分子的排列，研究人员发现了许多光能捕获和转移途径，表明该超分子复合物具有更高效的光能捕获和转移功能，这可能有助于绿藻在弱光条件下进行高效的光合作用。这些结果对进一步揭示光合生物高效捕获和传递光能的分子机制及其对环境的适应性具有重要意义。

据了解，光系统ⅱ是位于光合生物类囊体膜上的一种重要的蛋白质机器。作为一个光水合的地方，光系统II对地球上的生命具有重要意义。探索光学系统ⅱ的结构和功能调节机制一直是当今世界最前沿的科学问题之一。相关研究被《科学》杂志评为2011年世界十大科学突破之一。目前，在原子和分子水平上揭示光系统ⅱ中光能捕获、传输和转换的精确机制仍面临巨大挑战。

土地局:10.1073/PNAS。1912462116