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 supercomplex,该项工作首次报道了莱茵衣藻光系统I-捕光复合物I(PSI-LHCI)超级复合物的高分辨率冷冻电镜结构,提供了精确的衣藻PSI-LHCI结构模型,展示了其各亚基的组装和色素排布方式,揭示了其高效的光能捕获和能量传递的分子机制。 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......阅读全文
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
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
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
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
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
解析绿藻光合状态转换超分子复合体的三维结构
光合作用作为重要的物质和能量转化过程,是地球上几乎所有生命赖以生存和发展的基础。光合作用状态转换是光合膜在光环境变化条件下调节激发能在光系统I(PSI)和光系统II(PSII)间均衡分配的一种快速适应机制,通过PSII主要捕光天线(LHCII)在PSII和PSI之间的迁移和可逆结合,改变两个光系
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
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
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
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
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
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
新型纳米天线能捕获超过90%的光能量
目前的太阳能电池板利用太阳能效率很低,只能利用所获得光源的约20%。据美国物理学家组织网5月17日(北京时间)报道,美国密苏里大学工程人员开发出一种柔软的太阳能薄片,能捕获超过90%的光能量,并计划在5年内制造出可用于消费领域的样机。相关设计与制造过程在《太阳能工程》杂志上有详细介
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
研究揭示绿藻光系统II修复循环早期阶段新机制
中国科学院生物物理研究所柳振峰研究组联合西湖大学李小波研究组、中国科学院植物研究所田利金研究组,发现绿藻光系统II修复循环早期阶段发挥关键作用的分子。相关论文6月18日发表于《自然-通讯》。植物、藻类和蓝细菌通过光合作用过程将光能转化为化学能,源源不断地为地球上的各种生命体提供能源和呼吸所需的氧气。
研究揭示绿藻光系统II修复循环早期阶段新机制
中国科学院生物物理研究所柳振峰研究组联合西湖大学李小波研究组、中国科学院植物研究所田利金研究组,发现绿藻光系统II修复循环早期阶段发挥关键作用的分子。相关论文6月18日发表于《自然-通讯》。植物、藻类和蓝细菌通过光合作用过程将光能转化为化学能,源源不断地为地球上的各种生命体提供能源和呼吸所需的氧气。
研究揭示光合蓝细菌超分子复合体组装与能量传递的结构基础
光合作用的核心在于光能捕获与电子能量转移高效协同。在蓝细菌中,缺铁条件下表达的铁应激诱导蛋白A(IsiA)会围绕光系统I(PSI)形成多种不同类型的超复合体,以增强光能捕获和光调控能力。其中,多层IsiA-PSI复合体在蓝细菌适应环境胁迫中发挥重要作用,但学界对其精细的三维结构、组装机制及能量传递途
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
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
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
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。
研究揭示绿藻光系统II修复过程不同模块重新装配原理
植物和藻类等光合生物可进行放氧型光合作用,在将光能转化为化学能的过程中裂解水并放出氧气和质子,为地球生物圈系统的能量与氧气提供主要来源。光系统II(PSII)是位于类囊体膜上的多亚基蛋白色素复合物,在光能的驱动下通过催化水分子的氧化和质体醌的还原来参与光合电子传递过程。在植物和绿藻叶绿体中,成熟的P
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
在硅藻特有捕光天线蛋白复合体结构研究中取得突破
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
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
光合作用“绿巨人”蓄势待发
光合作用是地球生物安全高效地获取太阳能量的主要途径。在植物中,运行光合作用的场所——光合膜有着复杂而精细的结构。 北京时间12月9日,《自然》以长文形式在线发表了中科院植物研究所(以下简称植物所)匡廷云院士团队与浙江大学张兴团队联合完成的突破性研究成果。 55个蛋白亚基的叶绿体超分子复合体的
光合作用“绿巨人”蓄势待发
光合作用是地球生物安全高效地获取太阳能量的主要途径。在植物中,运行光合作用的场所——光合膜有着复杂而精细的结构。 北京时间12月9日,《自然》以长文形式在线发表了中科院植物研究所(以下简称植物所)匡廷云院士团队与浙江大学张兴团队联合完成的突破性研究成果。 他们首次解析了大麦中一个包含55个
我国学者揭示硅藻FCP晶体结构及结构基础
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%的有机物生产力,相当于固定了近五分之一的二氧化碳,高于全球所有热带雨林的贡献,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,
上海有机所在仿藻胆体构建人工光合组装体研究中获进展
藻胆体(phycobilisome)是蓝细菌和红藻光合系统的关键结构,通过蛋白骨架定位色素团分子(bilins)高效捕获光能并传递到光系统I/II及反应中心,进而实现光能到化学能转化。利用超分子组装策略模拟光合细菌或藻类的光捕获及反应中心结构,对探索新型人工光合系统具有重要意义,其核心是构建人工