硅藻貢獻了地球上每年原初生產(chǎn)力的20%左右，這都與其光系統(tǒng)II(PhotosystemII，PSII)以及外周捕光天線的功能密切相關。硅藻PSII的外周捕光天線結(jié)合了巖藻黃素和葉綠素a/c的蛋白(FucoxanthinChl a/c binding proteins，F(xiàn)CPs)，具有強大的藍綠光捕獲能力和快速光適應能力。然而硅藻FCPII天線蛋白與PSII核心復合體的結(jié)合方式、相互作用機制并不清楚，其能量傳遞、轉(zhuǎn)換和光保護機制尚未得到闡明。

在國家重點研發(fā)計劃“蛋白質(zhì)機器與生命過程調(diào)控”重點專項的支持下，中國科學院植物研究所的沈建仁研究員和匡廷云院士團隊致力于高等植物和藻類捕光天線蛋白的研究工作。他們利用單顆粒冷凍電鏡技術解析了一種中心綱硅藻——Chaetoceros gracilis的PSII-FCPII超級復合體的3.0 ?分辨率的三維結(jié)構(gòu)，這是國際上首次報道硅藻光系統(tǒng)—捕光天線超級復合體的結(jié)構(gòu)。該成果為揭示PSII復合體的進化演變提供了重要線索，也為PSII的超快動力學、理論計算和人工模擬光合作用研究提供了新理論依據(jù)，同時為后續(xù)指導設計新型作物、提高作物的捕光和光保護效率提供了新思路。相關研究成果近期發(fā)表在Science雜志上。

來源:科技部

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