匡廷云院士团队揭示硅藻特有捕光天线蛋白复合体结构

硅藻是海洋中最“成功”的浮游光合生物之一,它们通过光合作用贡献了地球上每年约20%的原初生产力,且在地球的元素循环和气候变化中发挥重要作用,这与硅藻特有的捕光天线蛋白“岩藻黄素-叶绿素a/c蛋白复合体”(Fucoxanthin chlorophyll a/c protein,FCP)的功能密切相关。硅藻的FCP复合体具有出色的蓝绿光捕获能力和极强的光保护能力,这是硅藻能够在海洋中繁盛的重要原因之一。三角褐指藻类囊体膜上的FCP二聚体晶体结构。a和b:FCP蛋白晶体;蛋白中的叶绿素a(绿色),叶绿素c(洋红色)和岩藻黄素分子结构分别以棍状图显示,蓝色为硅甲藻黄素。 硅藻的FCP复合体属于捕光天线蛋白复合体(Light harvesting complex,LHC)超级家族,但其氨基酸序列与高等植物和绿藻的叶绿素a/b捕光天线蛋白的同源性很低,而且最为突出的是FCP结合大量岩藻黄素和叶绿素c,能够捕获蓝绿光以适应水下弱光环境。......阅读全文

植物所2项成果入选2015年中国生命科学领域十大进展

  1月24日,中国科协生命科学学会联合体组织18个成员学会推荐,经生命科学领域同行专家评审及联合体主席团评选和审核,公布了2015年度“中国生命科学领域十大进展”。中国科学院植物研究所种康研究团队的“发现水稻低温QTL基因编码蛋白COLD1感受与防御寒害机制”、匡廷云和沈建仁研究团队的“解析高等植

王文达:揭开硅藻光能利用的秘密

◎实习记者 都 芃光合作用,是地球上最重要的化学反应之一。有赖于光合生物源源不断地将太阳能转化为化学能,今天人类以及地球上绝大多数的生物才有了存在的基础。中国科学院植物研究所研究员王文达的研究正与此有关。2019年,王文达所在团队进行的关于海洋硅藻光合膜蛋白超分子结构和功能的研究相继入选“2019年

破解百年难题,西湖大学新发Science

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/509751.shtm  

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

西湖大学李晓波团队发现海洋光合作用关键色素合成酶

  西湖大学生命科学学院李小波团队在国际顶尖学术期刊 Science 发表了题为:A chlorophyll c synthase widely co-opted by phytoplankton 的研究论文。  该研究首次揭示了叶绿素c合成酶编码基因及该酶作用机制,挖掘了叶绿素c的生理功能,讨论了

光合作用光能捕获与能量传递的结构基础研究

光合作用作为地球上生物利用太阳能的重要反应,一直是科学研究关注的重点,是植物抗逆性研究、作物高产研究的热点。光合作用根据其反应阶段可以分为基于光能吸收传递转化的光反应和基于CO2同化等酶促过程的暗反应。光反应作为植物利用太阳能的原初反应,光能的吸收传递和转化主要发生在植物叶片或者藻类的类囊体膜上,由

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

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

研究揭示叶绿素d型蓝藻光系统利用远红光的结构基础

放氧光合作用是大规模利用太阳能把二氧化碳和水合成有机物并放出氧气的过程,几乎是一切生命生存和发展的基础。放氧光合作用光能向化学能转化的原初反应,通常由位于植物、藻类及蓝藻等光合生物类囊体膜上的光系统在可见光的驱动下完成。Acaryochloris marina(A. marina)是以叶绿素d(Ch

“能喝水-能捕光”-成都大运场馆,好“慧”啊

  大运会开幕在即。从场馆建设到器械设备,越来越多智能科技元素的加入,成为大运会的一大亮点。  场馆"能喝水 能捕光" 绿色大运处处在  科技,绿色大运的理念,渗透到筹办的方方面面。新建场馆香城体育中心不仅颜值高,还是一座名副其实“能喝水”的场馆。  四川台记者 王肖琳:透水铺装、下沉式绿地,还有斜

水生所完成模式硅藻的蛋白质组精细图谱

  硅藻是一类重要的单细胞光合真核生物,分布广泛,提供了地球上约20%的初级生产力,对整个地球生物圈意义重大。三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)是海洋硅藻的模式生物,其基因组序列于2008年公布,但目前基因组的注释仍很不完善。蛋白基因组学(Proteogenomics)

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

西湖大学又一篇Science,这次是李小波团队

  北京时间 2023 年 10 月 6 日,西湖大学生命科学学院李小波团队在 Science 发表题为“A chlorophyll c synthase widely co-opted by phytoplankton”的文章,首次揭示了叶绿素 c 合成酶编码基因及该酶作用机制,挖掘了叶绿素 c

Qbics计算揭示光合作用中的量子开关机制

  光合作用是植物利用太阳能将二氧化碳转化为有机物质的重要过程。最近,通过Qbics软件多态密度泛函理论计算和冷冻电镜实验的研究揭示了光合作用中一个重要的量子开关机制。该研究发现,植物光合体系的捕光天线通过其构象的变化调控激发态能量转移量子通道,实现光能捕捉与能量耗散之间的灵活切换。这一机制能在极短

新研究发现水生微生物有复杂的光能转换机制

以色列理工学院日前发表声明说,该校研究人员参与的一项研究发现,许多水生细菌等微生物的光能转换机制比以前所知的要复杂得多。相关论文已发表在英国《自然》杂志上。声明说,植物通过光合作用会生成高能量的三磷酸腺苷分子,将光能转化为新陈代谢可利用的化学能。与此类似,一些生活在见光水体中的细菌也可合成三磷酸腺苷

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

我国实物贡献的首批SKA中频天线结构发运南非

  7月31日,中方向国际组织平方公里阵列天文台(SKAO)实物贡献的首批平方公里阵列射电望远镜(SKA)中频天线结构在河北石家庄完成出厂验收,启程运往位于南非的SKA中频天线台址。这标志着中国在参与建设SKA的道路上又迈出了坚实一步。  SKA始于上世纪九十年代初,是人类有史以来在建的最大综合孔径

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

中国科学家揭示小立碗藓独特PSI超分子复合物的精细结构

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505200.shtm7月20日,中国科学院生物物理研究所李梅课题组和首都师范大学潘晓伟课题组合作在国际学术期刊《自然-植物》发表新研究成果,报道了小立碗藓独特PSI超分子复合物的精细结构,为揭示早期植物对

科学家回信-|-钱森:地下700米的捕光者

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/514920.shtm编者按:日前,“学习强国”学习平台与中国科学报社联合发起“科学家回信”活动,邀请广大读者向自己心中向往尊敬的科学家、科技工作者提问、留言。活动启动后,“学习强国”“科学网App”收到

如何实现高效捕光?我国学者在Nature发表最新结果

  国际学术期刊《自然-植物》(Nature Plants)在线发表了题为Structural insight into light harvesting for photosystem II in green algae 的论文,该项工作由中国科学院生物物理研究所柳振峰课题组和日本国立基础生物学研

研究揭示光合作用核心蛋白复合物的修复机制

中国科学院生物物理研究所柳振峰团队揭示了绿藻光系统II(PSII)修复过程中多个中间态复合物的结构特征及其重新装配的原理,阐明了蛋白因子TEF30在PSII修复循环中后期发挥功能的分子机制。相关论文发表于《自然-植物》。PSII是光合生物中关键的膜蛋白复合物,负责水的裂解并启动光合电子传递,但其核心

美科学家开发出能够改变光性质的可调节纳米天线

  图 “柱基金领结”纳米粒子阵列,在电磁力的作用下产生可调节的运动。  科技日报讯 最近,美国伊利诺斯大学厄本那—香槟分校一个研究小组开发出一种新奇的可调节纳米天线,利用电子扫描显微镜操控的等离子场增强产生机械运动,改变纳米天线间隙,使之重新排列组合。这也为将来开发新型等离子光机系统铺平了道路。相

绿藻竟然利用这种超分子实现光捕获

  11月25日,国际学术期刊《自然-植物》(Nature Plants)在线发表了题为Structural insight into light harvesting for photosystem II in green algae 的论文,该项工作由中国科学院生物物理研究所柳振峰课题组和日本国

科学家合作取得光合领域里程碑研究成果

藻胆体(phycobilisome,PBS)是蓝藻和红藻主要的捕光天线,位于类囊体膜基质侧,是迄今为止最大的捕光蛋白复合物。PBS通过内部色素团(bilins)将捕获的光能以极高的效率传递至光系统II(photosystem II,PSII)和光系统I(photosystemI,PSI)的反应中心以

我国学者揭示蓝藻光系统I捕获光能和电子传递结构基础

  2月10日,国际学术期刊《自然-植物》(Nature Plants)在线发表了题为Structural basis for energy and electron transfer of the photosystem I–IsiA–flavodoxin supercomplex 的研究论文,该

藻类水下光合作用的蛋白结构和功能破解了

  光合作用为生物的生存提供了能量和氧气,为利用不同环境下的光能,光合生物进化出了不同的色素分子和色素结合蛋白。硅藻是一种丰富和重要的水生光合真核生物,占地球总原初生产力的20%。硅藻含有岩藻黄素/叶绿素结合膜蛋白(FCPs),该色素蛋白使硅藻具有独特的光捕获和光保护及快速适应光强度变化的能力。  

硅藻土的矿物特性

硅藻土是一种具有生物结构的岩石。主要由80~90%,有的达90%以上的硅藻壳组成。海水、湖水中的氧化硅的主要消耗者就是硅藻,构成硅藻软泥。在成岩过程中经石化阶段形成硅藻土。硅藻壳由蛋白石组成,硅藻在生长繁衍过程中,吸取水中胶态二氧化硅,并逐步转变为蛋白石。硅藻土中硅藻含量越多,杂质越少,则颜色越白,

硅藻土的技术应用

硅藻土处理城市污水技术是一项物化法污水处理技术,高效的改性硅藻土污水处理剂是该技术的关键,此基础上配合的工艺流程和工艺设施,该技术可实现高效、稳定而又廉价地处理城市污水的目的.但由于这是一项新技术,在理论和实际工程应用都还存在一些问题有待解决.。

硅藻土的应用范围

硅藻土的工业填料应用范围 农药业:可湿性粉剂、旱地除草剂、水田除草剂以及各种生物农药。应用硅藻土优点1:pH值中性、无毒,悬浮性能好,吸附性能强,容重轻,吸油率115%,细度在325目---500目,混 合均匀性 好,使用时不会堵塞农机管路,在土壤中能起到保湿、疏松土质、延长药效肥效时间,助长农作物