研究發現植物光合作用中高效捕光的超分子機器結構
8月25日,《科學》雜志發表了中國科學院生物物理研究所常文瑞/李梅研究組、章新政研究組與柳振峰研究組的最新合作研究成果。該項工作報道了豌豆光系統II-捕光復合物II超級復合物的高分辨率電鏡結構,揭示了植物在弱光條件下進行高效捕光的超分子基礎。 光合作用是地球上最為重要的化學反應之一。植物、藻類和藍細菌進行的放氧型光合作用不僅為生物圈中的生命活動提供賴以生存的物質和能量,同時還維持著地球上的大氣環境和碳氧平衡。對光合作用機理的研究不僅具有重要的理論意義,而且將為基于光合作用原理的應用研究提供具有啟示性的方案。在高等植物中,光合作用的原初反應始于一個被稱為光系統II的超分子機器,它能夠捕獲光能并將其用于驅動能量轉換和在常溫常壓下裂解水分子。高等植物的光系統II是一個復雜的膜蛋白-色素超分子復合物,通常以二體形式存在,其每個單體包含了約30個蛋白亞基以及數百個色素分子和其它輔因子。為適應不同的外界光照條件,高等植物光系統II與外......閱讀全文
我國揭示植物適應多變光照條件光系統的捕光調節機制
近日,Science期刊發表了題為“Structure of the maize photosystem I supercomplex with light-harvesting complexes I and II”。該項工作首次報道了玉米光系統I-捕光復合物I-捕光復合物II(PSI-LHC
大連化物所解析出光系統II復合物的動態光損傷分子機制
近日,中國科學院大連化學物理研究所生物分子結構表征新方法創新特區研究組研究員王方軍團隊在超大分子量膜蛋白質復合物組成和結構動態分析方面取得進展,通過整合化學交聯質譜法和整體蛋白質組學分析,解析出光系統II復合物的動態光損傷分子機制。 光系統II(PSII)是光合作用過程中光依賴性反應中的第一膜
什么是捕光復合物?
捕光復合物(light -harvesting complex)由只具有吸收聚集光能的作用, 而無光化學活性的色素分子組成的復合物。典型的捕光復合物是由幾百個葉綠素分子、數量不等但都與蛋白質連接在一起的類胡蘿卜素分子所組成。當一個光子被捕 光復合物中的一個葉綠素或類胡蘿卜素分子吸收時, 就有一個電子
科學家解析隱藻光系統II捕光天線復合體結構
近日,中國科學院植物研究所韓廣業團隊與合作者利用冷凍電鏡技術首次解析了隱藻光系統II-捕光天線超級復合體的高分辨率(2.47埃)冷凍電鏡結構。相關研究成果發表于《自然-通訊》。光系統II(PSII)是放氧光合生物利用太陽能進行光驅動裂解水反應的場所,它由具有放氧功能的核心復合體和具有光能捕獲、傳遞功
科學家解析隱藻光系統II捕光天線復合體結構
近日,中國科學院植物研究所韓廣業團隊與合作者利用冷凍電鏡技術首次解析了隱藻光系統II-捕光天線超級復合體的高分辨率(2.47埃)冷凍電鏡結構。相關研究成果發表于《自然-通訊》。光系統II(PSII)是放氧光合生物利用太陽能進行光驅動裂解水反應的場所,它由具有放氧功能的核心復合體和具有光能捕獲、傳遞功
隋森芳等揭示硅藻光系統II捕光天線超級復合體結構
硅藻是海洋主要的浮游生物之一,貢獻了地球上每年原初生產力的20%左右,且在生物地球化學循環中起著重要作用,這都與其光系統II(PhotosystemII,PSII)以及外周捕光天線的功能密切相關。不同于綠藻和高等植物,硅藻PSII的外周捕光天線是結合了巖藻黃素和葉綠素a/c的蛋白(Fucoxanth
Nature子刊:綠藻光系統I高效捕獲及傳遞光能的分子機制
放氧光合作用利用太陽能產生氧氣及碳水化合物,為地球上幾乎全部生物提供生存的基礎。放氧光合生物(包括植物、真核藻類和藍藻)有兩個光系統,分別是光系統I(PSI)和光系統II(PSII)。 植物和藻類中的光系統I是由核心復合物和外周的捕光蛋白復合物(LHCI)組成的多亞基膜蛋白-色素復合物,其通
硅藻為啥擅長“捕光”?
被稱為自然界“奇葩”光合物種的硅藻為什么特別擅長“捕光”?日前,中國科學院植物研究所沈建仁和匡廷云研究團隊一項最新研究發現揭示了硅藻的“秘密”——它有高效地捕獲和利用光能的獨特結構。國際知名學術期刊《科學》在線發表了這一成果。基于該研究,科學家未來有望設計出可以高效“捕光”的新型作物。 幾十億
生物物理所-綠藻光系統I高效捕獲及傳遞光能的分子機制
3月8日,Nature Plants 雜志在線發表了中國科學院生物物理研究所常文瑞/李梅研究組與章新政研究組的合作研究成果,題為Antenna arrangement and energy transfer pathways of a green algal photosystem I-LHCI
捕光復合物的結構和特點
捕光復合物(light -harvesting complex)由只具有吸收聚集光能的作用, 而無光化學活性的色素分子組成的復合物。典型的捕光復合物是由幾百個葉綠素分子、數量不等但都與蛋白質連接在一起的類胡蘿卜素分子所組成。當一個光子被捕 光復合物中的一個葉綠素或類胡蘿卜素分子吸收時, 就有一個電子
這個團隊在光合作用捕光復合物研究中取得進展!
經過我們公眾號iPlants的查閱,發現以中國科學院生物物理所常文瑞院士為學術帶頭人,柳振峰研究組、章新政研究組與常文瑞/李梅研究組合作的團隊已經在光合作用的捕光復合物研究中取得一系列重大的進展,實屬了不起!其中包括以下成果: 1.2004年3月18日,Nature以封面彩圖的形式發表來自中國
中國科學家破解光合作用最重要“超分子機器”
植物光合作用的最初光能吸收和轉換的過程由三個復合體協同完成,科學家稱之為“超分子機器”。其中,“光系統II”位于最上游,極其重要,其結構解析的難度非常大。 5月20日,中國科學院生物物理研究所在北京召開新聞發布會宣布,該所柳振峰研究組、章新政研究組與常文瑞-李梅研究組通力合作,首次解析了菠菜光
研究發現植物光合作用中高效捕光的超分子機器結構
8月25日,《科學》雜志發表了中國科學院生物物理研究所常文瑞/李梅研究組、章新政研究組與柳振峰研究組的最新合作研究成果。該項工作報道了豌豆光系統II-捕光復合物II超級復合物的高分辨率電鏡結構,揭示了植物在弱光條件下進行高效捕光的超分子基礎。 光合作用是地球上最為重要的化學反應之一。植物、藻類
研究揭示隱藻的光適應與捕光調節機制
中國科學院生物物理研究所李梅研究組在隱藻的光適應與捕光調節機制方面再獲新進展。相關論文近期發表于《自然-通訊》。放氧光合作用是自然界中重要的生命過程,可以將光能轉化為化學能,合成有機物的同時釋放氧氣,為地球上絕大多數生命提供物質和能量。隱藻是由紅藻經次級內共生過程演化出的一類單細胞真核微藻,具有極其
高分辨率冷凍電鏡首次解析超級復合物結構
在國家重點研發計劃“蛋白質機器與生命過程調控”重點專項的支持下,“光合作用重要蛋白質機器的結構、功能與調控”和“蛋白質機器的高分辨率冷凍電鏡前沿技術及應用”項目聯合攻關,取得突破進展,發現了植物的光適應與捕光調節新機制。圖片源自網絡 光合作用為世界上幾乎所有的生命體提供賴以生存的物質和能量,
研究解析硅藻PSIFCPI超級復合物2.38埃分辨率的三維結構
硅藻是海洋中的主要浮游藻類之一,在地球碳氧等元素循環中起重要作用。硅藻含有巖藻黃素、葉綠素c、硅甲藻黃素等與綠色光合生物不同的光合色素,具有特殊的光能捕獲、能量傳遞和光保護機制。 中國科學院植物研究所光合膜蛋白結構生物學團隊致力于光合膜蛋白三維結構和功能的研究,2019年,破解羽紋綱硅藻-三角
研究揭示植物的光適應與捕光調節機制
6月8日,《科學》(Science)期刊發表了中國科學院生物物理研究所常文瑞/李梅研究組、章新政研究組的合作研究成果,題為Structure of the maize photosystem I supercomplex with light-harvesting complexes I and
植物所等-綠藻光系統I超級復合物結構解析方面取得進展
光合生物的光系統I(PSI)是一個極高效率的光能吸收和轉化系統,幾乎每一個吸收的光子都能產生一個電子,其量子轉化效率超過90%。因此PSI高效吸能、傳能和轉能的結構基礎受到科學家的廣泛關注。目前,原核生物藍藻、真核生物紅藻和高等植物PSI超級復合物結構都已被解析,然而綠藻PSI的高分辨率結構長期
假根羽藻重要光合膜蛋白超級復合物結構獲解析
日前,中國科學院院士、中科院植物研究所研究員匡廷云、研究員沈建仁帶領的團隊同濟南大學、清華大學的科研人員合作,揭示了假根羽藻一個重要的光合膜蛋白超級復合物——光系統I捕光復合物I(PSI-LHCI)的3.49?分辨率結構。該研究進一步完善了對光合生物進化過程中光系統結構變化趨勢的理解,為人工模
光系統Ⅱ的結構和特點
光系統Ⅱ(photosystem Ⅱ complex,PSⅡcomplex)是類囊體膜中的一種光合作用單位,它含有兩個捕光復合物和一個光反應中心。構成PSⅡ的捕光復合物稱為LHCⅡ,而將PSⅡ的光反應中心色素稱為P680,這是由于PSⅡ反應中心色素(pigment,P)吸收波長為680nm的光。
中國學者最新Nature文章
近日,中國科學院生物物理研究所柳振峰研究組、章新政研究組與常文瑞/李梅研究組通力合作,聯合攻關,通過單顆粒冷凍電鏡技術,在3.2埃分辨率下解析了高等植物(菠菜)光系統II-捕光復合物II超級膜蛋白復合體(PSII-LHCII supercomplex)的三維結構。該項研究工作于5月18日在《自然
生物物理所在光合作用超級復合物結構研究中獲重要進展
近日,中國科學院生物物理研究所柳振峰研究組、章新政研究組與常文瑞/李梅研究組通力合作,聯合攻關,通過單顆粒冷凍電鏡技術,在3.2埃分辨率下解析了高等植物(菠菜)光系統II-捕光復合物II超級膜蛋白復合體(PSII-LHCII supercomplex)的三維結構。該項研究工作于5月18日在《自然
生物物理所解析菠菜次要捕光復合物CP29三維晶體結構
2月6日,國際著名期刊Nature Structural & Molecular Biology在線發表了中國科學院生物物理研究所常文瑞院士課題組關于高等植物光合膜蛋白——菠菜次要捕光復合物CP29的2.8 ?分辨率晶體結構(Structural insights into en
植物光系統I膜蛋白超分子復合物結構研究獲重要進展
5月29日,Science期刊以長文(Article)的形式并作為封面文章發表了中國科學院植物研究所沈建仁和匡廷云研究團隊的突破性研究成果——高等植物光系統I(PSI)光合膜蛋白超分子復合物2.8 ?的世界最高分辨率晶體結構,文章題為Structural basis for energy tra
我國科學家揭秘硅藻為啥善捕光
被稱為自然界“奇葩”光合物種的硅藻為什么特別擅長“捕光”?日前,中國科學院植物研究所沈建仁和匡廷云研究團隊的一項最新研究發現揭示出了硅藻的“秘密”——它有高效地捕獲和利用光能的獨特結構。國際知名學術期刊《科學》以長文形式在線發表了這一成果。基于該研究,科學家未來有望設計出可以高效“捕光”的新型作
隋森芳團隊等揭示硅藻光系統超級復合物冷凍電鏡結構
硅藻是海洋主要的浮游生物之一,貢獻了地球上每年原初生產力的20%左右,且在生物地球化學循環中起著重要作用,這都與其光系統II(PhotosystemII,PSII)以及外周捕光天線的功能密切相關。不同于綠藻和高等植物,硅藻PSII的外周捕光天線是結合了巖藻黃素和葉綠素a/c的蛋白(Fucoxan
光系統的主要組成
光系統(photosystem,PS),是進行光吸收的功能單位,是由葉綠素、類胡蘿卜素、脂和蛋白質組成的復合物。每一個光系統含有兩個主要成分∶捕光復合物(light -harvesting complex,LHC)和光反應中心復合物(reaction-center complex)。光系統中的光吸收
光系統的結構和成分
光系統(photosystem,PS),是進行光吸收的功能單位,是由葉綠素、類胡蘿卜素、脂和蛋白質組成的復合物。每一個光系統含有兩個主要成分∶捕光復合物(light -harvesting complex,LHC)和光反應中心復合物(reaction-center complex)。光系統中的光吸收
研究揭示小立碗蘚獨特PSI超分子復合物的精細結構
綠色譜系植物從水生環境向陸生環境過渡的過程中,苔蘚植物作為首次登陸的植物類群脫穎而出。苔蘚植物包括苔類、蘚類和角苔類。蘚類中的小立碗蘚(Physcomitrium patens,P. patens)作為重要的模式植物被廣泛應用于各研究領域。 光系統I(Photosystem I,PSI)和光系
生物物理所揭示光合作用狀態轉換機制
4月17日,Plant Cell 期刊在線發表了中國科學院生物物理研究所柳振峰課題組關于植物光合作用狀態轉換磷酸酶(TAP38/PPH1)底物識別機制的研究成果,題為Structural Mechanism Underlying the Specific Recognition between