研究发现植物光合作用中高效捕光的超分子机器结构
8月25日,《科学》杂志发表了中国科学院生物物理研究所常文瑞/李梅研究组、章新政研究组与柳振峰研究组的最新合作研究成果。该项工作报道了豌豆光系统II-捕光复合物II超级复合物的高分辨率电镜结构,揭示了植物在弱光条件下进行高效捕光的超分子基础。 光合作用是地球上最为重要的化学反应之一。植物、藻类和蓝细菌进行的放氧型光合作用不仅为生物圈中的生命活动提供赖以生存的物质和能量,同时还维持着地球上的大气环境和碳氧平衡。对光合作用机理的研究不仅具有重要的理论意义,而且将为基于光合作用原理的应用研究提供具有启示性的方案。在高等植物中,光合作用的原初反应始于一个被称为光系统II的超分子机器,它能够捕获光能并将其用于驱动能量转换和在常温常压下裂解水分子。高等植物的光系统II是一个复杂的膜蛋白-色素超分子复合物,通常以二体形式存在,其每个单体包含了约30个蛋白亚基以及数百个色素分子和其它辅因子。为适应不同的外界光照条件,高等植物光系统II与外......阅读全文
我国揭示植物适应多变光照条件光系统的捕光调节机制
近日,Science期刊发表了题为“Structure of the maize photosystem I supercomplex with light-harvesting complexes I and II”。该项工作首次报道了玉米光系统I-捕光复合物I-捕光复合物II(PSI-LHC
大连化物所解析出光系统II复合物的动态光损伤分子机制
近日,中国科学院大连化学物理研究所生物分子结构表征新方法创新特区研究组研究员王方军团队在超大分子量膜蛋白质复合物组成和结构动态分析方面取得进展,通过整合化学交联质谱法和整体蛋白质组学分析,解析出光系统II复合物的动态光损伤分子机制。 光系统II(PSII)是光合作用过程中光依赖性反应中的第一膜
什么是捕光复合物?
捕光复合物(light -harvesting complex)由只具有吸收聚集光能的作用, 而无光化学活性的色素分子组成的复合物。典型的捕光复合物是由几百个叶绿素分子、数量不等但都与蛋白质连接在一起的类胡萝卜素分子所组成。当一个光子被捕 光复合物中的一个叶绿素或类胡萝卜素分子吸收时, 就有一个电子
科学家解析隐藻光系统II捕光天线复合体结构
近日,中国科学院植物研究所韩广业团队与合作者利用冷冻电镜技术首次解析了隐藻光系统II-捕光天线超级复合体的高分辨率(2.47埃)冷冻电镜结构。相关研究成果发表于《自然-通讯》。光系统II(PSII)是放氧光合生物利用太阳能进行光驱动裂解水反应的场所,它由具有放氧功能的核心复合体和具有光能捕获、传递功
科学家解析隐藻光系统II捕光天线复合体结构
近日,中国科学院植物研究所韩广业团队与合作者利用冷冻电镜技术首次解析了隐藻光系统II-捕光天线超级复合体的高分辨率(2.47埃)冷冻电镜结构。相关研究成果发表于《自然-通讯》。光系统II(PSII)是放氧光合生物利用太阳能进行光驱动裂解水反应的场所,它由具有放氧功能的核心复合体和具有光能捕获、传递功
隋森芳等揭示硅藻光系统II捕光天线超级复合体结构
硅藻是海洋主要的浮游生物之一,贡献了地球上每年原初生产力的20%左右,且在生物地球化学循环中起着重要作用,这都与其光系统II(PhotosystemII,PSII)以及外周捕光天线的功能密切相关。不同于绿藻和高等植物,硅藻PSII的外周捕光天线是结合了岩藻黄素和叶绿素a/c的蛋白(Fucoxanth
Nature子刊:绿藻光系统I高效捕获及传递光能的分子机制
放氧光合作用利用太阳能产生氧气及碳水化合物,为地球上几乎全部生物提供生存的基础。放氧光合生物(包括植物、真核藻类和蓝藻)有两个光系统,分别是光系统I(PSI)和光系统II(PSII)。 植物和藻类中的光系统I是由核心复合物和外周的捕光蛋白复合物(LHCI)组成的多亚基膜蛋白-色素复合物,其通
硅藻为啥擅长“捕光”?
被称为自然界“奇葩”光合物种的硅藻为什么特别擅长“捕光”?日前,中国科学院植物研究所沈建仁和匡廷云研究团队一项最新研究发现揭示了硅藻的“秘密”——它有高效地捕获和利用光能的独特结构。国际知名学术期刊《科学》在线发表了这一成果。基于该研究,科学家未来有望设计出可以高效“捕光”的新型作物。 几十亿
生物物理所-绿藻光系统I高效捕获及传递光能的分子机制
3月8日,Nature Plants 杂志在线发表了中国科学院生物物理研究所常文瑞/李梅研究组与章新政研究组的合作研究成果,题为Antenna arrangement and energy transfer pathways of a green algal photosystem I-LHCI
捕光复合物的结构和特点
捕光复合物(light -harvesting complex)由只具有吸收聚集光能的作用, 而无光化学活性的色素分子组成的复合物。典型的捕光复合物是由几百个叶绿素分子、数量不等但都与蛋白质连接在一起的类胡萝卜素分子所组成。当一个光子被捕 光复合物中的一个叶绿素或类胡萝卜素分子吸收时, 就有一个电子
这个团队在光合作用捕光复合物研究中取得进展!
经过我们公众号iPlants的查阅,发现以中国科学院生物物理所常文瑞院士为学术带头人,柳振峰研究组、章新政研究组与常文瑞/李梅研究组合作的团队已经在光合作用的捕光复合物研究中取得一系列重大的进展,实属了不起!其中包括以下成果: 1.2004年3月18日,Nature以封面彩图的形式发表来自中国
中国科学家破解光合作用最重要“超分子机器”
植物光合作用的最初光能吸收和转换的过程由三个复合体协同完成,科学家称之为“超分子机器”。其中,“光系统II”位于最上游,极其重要,其结构解析的难度非常大。 5月20日,中国科学院生物物理研究所在北京召开新闻发布会宣布,该所柳振峰研究组、章新政研究组与常文瑞-李梅研究组通力合作,首次解析了菠菜光
研究发现植物光合作用中高效捕光的超分子机器结构
8月25日,《科学》杂志发表了中国科学院生物物理研究所常文瑞/李梅研究组、章新政研究组与柳振峰研究组的最新合作研究成果。该项工作报道了豌豆光系统II-捕光复合物II超级复合物的高分辨率电镜结构,揭示了植物在弱光条件下进行高效捕光的超分子基础。 光合作用是地球上最为重要的化学反应之一。植物、藻类
研究揭示隐藻的光适应与捕光调节机制
中国科学院生物物理研究所李梅研究组在隐藻的光适应与捕光调节机制方面再获新进展。相关论文近期发表于《自然-通讯》。放氧光合作用是自然界中重要的生命过程,可以将光能转化为化学能,合成有机物的同时释放氧气,为地球上绝大多数生命提供物质和能量。隐藻是由红藻经次级内共生过程演化出的一类单细胞真核微藻,具有极其
高分辨率冷冻电镜首次解析超级复合物结构
在国家重点研发计划“蛋白质机器与生命过程调控”重点专项的支持下,“光合作用重要蛋白质机器的结构、功能与调控”和“蛋白质机器的高分辨率冷冻电镜前沿技术及应用”项目联合攻关,取得突破进展,发现了植物的光适应与捕光调节新机制。图片源自网络 光合作用为世界上几乎所有的生命体提供赖以生存的物质和能量,
研究解析硅藻PSIFCPI超级复合物2.38埃分辨率的三维结构
硅藻是海洋中的主要浮游藻类之一,在地球碳氧等元素循环中起重要作用。硅藻含有岩藻黄素、叶绿素c、硅甲藻黄素等与绿色光合生物不同的光合色素,具有特殊的光能捕获、能量传递和光保护机制。 中国科学院植物研究所光合膜蛋白结构生物学团队致力于光合膜蛋白三维结构和功能的研究,2019年,破解羽纹纲硅藻-三角
研究揭示植物的光适应与捕光调节机制
6月8日,《科学》(Science)期刊发表了中国科学院生物物理研究所常文瑞/李梅研究组、章新政研究组的合作研究成果,题为Structure of the maize photosystem I supercomplex with light-harvesting complexes I and
植物所等-绿藻光系统I超级复合物结构解析方面取得进展
光合生物的光系统I(PSI)是一个极高效率的光能吸收和转化系统,几乎每一个吸收的光子都能产生一个电子,其量子转化效率超过90%。因此PSI高效吸能、传能和转能的结构基础受到科学家的广泛关注。目前,原核生物蓝藻、真核生物红藻和高等植物PSI超级复合物结构都已被解析,然而绿藻PSI的高分辨率结构长期
假根羽藻重要光合膜蛋白超级复合物结构获解析
日前,中国科学院院士、中科院植物研究所研究员匡廷云、研究员沈建仁带领的团队同济南大学、清华大学的科研人员合作,揭示了假根羽藻一个重要的光合膜蛋白超级复合物——光系统I捕光复合物I(PSI-LHCI)的3.49Å分辨率结构。该研究进一步完善了对光合生物进化过程中光系统结构变化趋势的理解,为人工模
光系统Ⅱ的结构和特点
光系统Ⅱ(photosystem Ⅱ complex,PSⅡcomplex)是类囊体膜中的一种光合作用单位,它含有两个捕光复合物和一个光反应中心。构成PSⅡ的捕光复合物称为LHCⅡ,而将PSⅡ的光反应中心色素称为P680,这是由于PSⅡ反应中心色素(pigment,P)吸收波长为680nm的光。
中国学者最新Nature文章
近日,中国科学院生物物理研究所柳振峰研究组、章新政研究组与常文瑞/李梅研究组通力合作,联合攻关,通过单颗粒冷冻电镜技术,在3.2埃分辨率下解析了高等植物(菠菜)光系统II-捕光复合物II超级膜蛋白复合体(PSII-LHCII supercomplex)的三维结构。该项研究工作于5月18日在《自然
生物物理所在光合作用超级复合物结构研究中获重要进展
近日,中国科学院生物物理研究所柳振峰研究组、章新政研究组与常文瑞/李梅研究组通力合作,联合攻关,通过单颗粒冷冻电镜技术,在3.2埃分辨率下解析了高等植物(菠菜)光系统II-捕光复合物II超级膜蛋白复合体(PSII-LHCII supercomplex)的三维结构。该项研究工作于5月18日在《自然
生物物理所解析菠菜次要捕光复合物CP29三维晶体结构
2月6日,国际著名期刊Nature Structural & Molecular Biology在线发表了中国科学院生物物理研究所常文瑞院士课题组关于高等植物光合膜蛋白——菠菜次要捕光复合物CP29的2.8 Å分辨率晶体结构(Structural insights into en
植物光系统I膜蛋白超分子复合物结构研究获重要进展
5月29日,Science期刊以长文(Article)的形式并作为封面文章发表了中国科学院植物研究所沈建仁和匡廷云研究团队的突破性研究成果——高等植物光系统I(PSI)光合膜蛋白超分子复合物2.8 Å的世界最高分辨率晶体结构,文章题为Structural basis for energy tra
我国科学家揭秘硅藻为啥善捕光
被称为自然界“奇葩”光合物种的硅藻为什么特别擅长“捕光”?日前,中国科学院植物研究所沈建仁和匡廷云研究团队的一项最新研究发现揭示出了硅藻的“秘密”——它有高效地捕获和利用光能的独特结构。国际知名学术期刊《科学》以长文形式在线发表了这一成果。基于该研究,科学家未来有望设计出可以高效“捕光”的新型作
隋森芳团队等揭示硅藻光系统超级复合物冷冻电镜结构
硅藻是海洋主要的浮游生物之一,贡献了地球上每年原初生产力的20%左右,且在生物地球化学循环中起着重要作用,这都与其光系统II(PhotosystemII,PSII)以及外周捕光天线的功能密切相关。不同于绿藻和高等植物,硅藻PSII的外周捕光天线是结合了岩藻黄素和叶绿素a/c的蛋白(Fucoxan
光系统的主要组成
光系统(photosystem,PS),是进行光吸收的功能单位,是由叶绿素、类胡萝卜素、脂和蛋白质组成的复合物。每一个光系统含有两个主要成分∶捕光复合物(light -harvesting complex,LHC)和光反应中心复合物(reaction-center complex)。光系统中的光吸收
光系统的结构和成分
光系统(photosystem,PS),是进行光吸收的功能单位,是由叶绿素、类胡萝卜素、脂和蛋白质组成的复合物。每一个光系统含有两个主要成分∶捕光复合物(light -harvesting complex,LHC)和光反应中心复合物(reaction-center complex)。光系统中的光吸收
研究揭示小立碗藓独特PSI超分子复合物的精细结构
绿色谱系植物从水生环境向陆生环境过渡的过程中,苔藓植物作为首次登陆的植物类群脱颖而出。苔藓植物包括苔类、藓类和角苔类。藓类中的小立碗藓(Physcomitrium patens,P. patens)作为重要的模式植物被广泛应用于各研究领域。 光系统I(Photosystem I,PSI)和光系
生物物理所揭示光合作用状态转换机制
4月17日,Plant Cell 期刊在线发表了中国科学院生物物理研究所柳振峰课题组关于植物光合作用状态转换磷酸酶(TAP38/PPH1)底物识别机制的研究成果,题为Structural Mechanism Underlying the Specific Recognition between