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。 中国科学院植物研究所沈建仁研究员和匡廷云院士团队解析了海洋硅藻——三角褐指藻FCP的高分辨率晶体结构,揭示了蛋白支架内的7个叶绿素a、2个叶绿素c、7个岩藻黄素以及可能的1个硅甲藻黄素的详细结合位点,从而揭示了叶绿素a和c之间的高效能量传递途径。研究率先破解了硅藻、绿藻光合膜蛋白超分子结构和功能之谜,不仅对揭示自然界光合作用的光能高效转化机理具有重要意义,也为人工模拟光合作用、指导设计新型作物、打造智能化植物工厂提供了新思路和新策略。研究团队完成的成果“破解藻类水下光合作用的蛋白结构和功能”入选2019年中国科学十大进展。......阅读全文

光合膜蛋白超分子复合物精细结构获解析

  5月29日,美国《科学》杂志以封面文章的形式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一项突破性研究成果,研究人员获得了高等植物光系统I(PSI-LHCI)光合膜蛋白超分子复合物2.8?魡的世界最高分辨率晶体结构。  科研人员经过多年的累积,首次全面解析了高等植物PSI-LHCI光合膜蛋

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。  

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

长沙首创“水下立交”

南湖路湘江隧道方案图和营盘路湘江隧道鸟瞰图(左下)。     一条8.5公里水下“互通式立交桥”不仅连通着湘江两岸,更使湘江两岸的和谐协调与整体性被很好地保留下来。在日前举行的“水下立交隧道修建技术交流会暨院士行”活动中,我国首个“水下立交”——长沙营盘路湘江隧道项目受到院士们的一致好评

助力水下化学污染监测,水下原位质谱仪的快速定量

  随着我国海洋科学的蓬勃发展,海洋物质分布和循环过程等研究成为地球科学领域的重要发展方向。水下原位质谱(UMS)是一种将膜进样技术与质谱技术结合的水下溶解气体原位检测技术,相较于原位光谱仪和原位色谱仪,UMS可实现海水中多组分的同时连续分析,具有检测周期短、响应延迟低等独特优势,是原位检测水中溶解

膜蛋白是什么

根据蛋白分离的难易及在膜中分布的位置,膜蛋白基本可分为两大类:外在膜蛋白和内在膜蛋白。外在膜蛋白约占膜蛋白的20%~30%,分布在膜的内外表面,主要在内表面,为水溶性蛋白,它通过离子键、;氢键与膜脂分子的极性头部相结合,或通过与内在蛋白的相互作用,间接与膜结合;内在蛋白约占膜蛋白的70%~80%,是

膜蛋白的功能

◆运输蛋白:膜蛋白中有些是运输蛋白,转运特殊的分子和离子进出细胞;◆酶:有些是酶,催化相关的代谢反应;◆连接蛋白:有些是连接蛋白,起连接作用;◆受体:起信号接收和传递作用。

膜蛋白分离方法

1 细胞质膜资料1895 年 ,Overton 从研究细胞透性得出 " 细胞膜由连续的脂类物质组成 " 。1925 年 Gorter&Grendel: 用脂单分子膜技术测定细胞膜中脂分子的总面积,提出: "细胞膜是由双层脂分子组成 " 。1935 年 Danielli&Davson :从测定膜的表面

膜蛋白的分类

膜蛋白是膜功能的主要体现眷。根据与膜脂的结合方式以及在膜中的位置的不同,膜蛋白分为:整合蛋白(integralprotein)、外周蛋白(peripheralprotein)脂锚定蛋白(1ipid—anchoredprotein)。整合蛋白(IntegraIProteins):部分或全部镶嵌在细胞膜

膜蛋白的功能

1、单纯扩散:脂溶性物质由膜的高浓度区一侧向膜的低浓度区一侧顺浓度差跨膜的移动过程。顺浓度差,不耗能;无需膜蛋白帮助;最终使转运物质在膜两侧的浓度差消失。2、易化扩散:非脂溶性或脂溶性较小的物质在膜蛋白质的帮助下,由膜的高浓度一侧向低浓度一侧转运的过程。载体转运——小分子亲水物质。蛋白质有结构特异性

膜蛋白的表达

常用于重组膜蛋白的表达系统有真核表达系统、原核表达系统和近些年来发展的无细胞表达系统。其中以大肠杆菌(E.coli)为代表的原核表达系统因为操作简单、成本相对低廉、遗传背景清楚、方便同位素标记,以及有大量可利用的表达载体和宿主菌株等原因,是当下获取重组膜蛋白的最主要途径。对于一些膜蛋白而言,采用增加

膜蛋白提取方法

膜蛋白具有许多重要的细胞功能,对生物体存在至关重要。他们具有超过 60% 的药物靶点,占细胞总蛋白的 20%-30%。膜蛋白包括完整的膜蛋白,跨膜蛋白和外周膜蛋白。膜蛋白或者附着在脂质双分子层上或者通过疏水,离子或其他非共价与膜周边的完整蛋白结合。使用表面活性剂进行质膜蛋白分离提取效率不高,还有可能

膜蛋白提取方法

   膜蛋白具有许多重要的细胞功能,对生物体存在至关重要。他们具有超过 60% 的药物靶点,占细胞总蛋白的 20%-30%。膜蛋白包括完整的膜蛋白,跨膜蛋白和外周膜蛋白。    膜蛋白或者附着在脂质双分子层上或者通过疏水,离子或其他非共价与膜周边的完整蛋白结合。    使用表面活性剂进行质膜蛋白分离

俄罗斯将现独特水下房屋-打造舒适水下栖息地

  据俄罗斯“百事通”新闻网9月15日消息,俄罗斯圣彼得堡建筑师将在水下8米深处,建成一座奇特的水下房屋。   据报道,这座独特的水下房屋将配备舒适的工作及生活用品,并提供一个稳定的空气供应站,且会保证供电,还配备音频和视频设备。这座房屋是利用一辆废弃的油罐车改造而成。经过三年半的改

ACS-Nano:荧光成像膜蛋白标记方法揭示膜蛋白几何构型

  南通大学生命科学学院教师陈昌盛与德国弗莱堡大学合作,在活体细胞单分子层面构建出一种新型的荧光成像膜蛋白标记方法,可研究膜蛋白复合体的亚基组成及其几何构型。4月28日,相关研究成果《锌指蛋白介导的蛋白标记方法揭示膜蛋白的几何构型》在《美国化学学会纳米杂志》发表。  表达于细胞膜表面的膜蛋白一直以来

如何提取线粒体膜蛋白

胞内蛋白只需核糖体和线粒体(供能)膜蛋白不是胞内蛋白,在细胞质基质中加工,它的合成与加工和分泌蛋白一样,都需要经过内质网和高尔基体。

膜蛋白的功能简介

  ◆运输蛋白:膜蛋白中有些是运输蛋白,转运特殊的分子和离子进出细胞;  ◆酶:有些是酶,催化相关的代谢反应;  ◆连接蛋白:有些是连接蛋白,起连接作用;  ◆受体:起信号接收和传递作用。

PNAS:膜蛋白转运之谜

  膜蛋白对于细胞正常功能至关重要,但人们并不清楚这些蛋白在细胞内合成后,是如何到达膜上的特定位点的。日前,科学家们鉴定了负责膜蛋白进出的分子机器,解答了这一重要的分子生物学谜题。他们希望这一突破性成果能够最终被用于抗菌药物的设计。   Bristol大学和欧洲分子生物学实验室EMBL的研究团队,

膜蛋白的功能介绍

膜蛋白的功能是多方面的。膜蛋白在生物体的许多生命活动中起着非常重要的作用,如细胞的增殖和分化、能量转换、信号转导及物质运输等。据估计有大约60%的药物作用靶点是膜蛋白。膜蛋白可作为“载体”而将物质转运进出细胞。有些膜蛋白是激素或其他化学物质的专一受体,如甲状腺细胞上有接受来自脑垂体的促甲状腺素的受体

膜蛋白的纯化实验

实验步骤一、膜的制备从细胞或组织中分离质膜是纯化膜蛋白的第一步。由于缺少能有效分离去污剂增溶的膜蛋白的生化方法,因此在质膜成分纯化上投人一些时间会对后续步骤的结果有利。大多数膜蛋白的含量较低, 因此选择易于大量获取并能高表达目的膜蛋白的组织或细胞系就很重要。最近,人们对于将细胞表面蛋白质作为鉴定不同

关于膜蛋白的简介

  生物膜所含的蛋白叫膜蛋白,是生物膜功能的主要承担者。 根据蛋白分离的难易及在膜中分布的位置,膜蛋白基本可分为三大类:外在膜蛋白或称外周膜蛋白、内在膜蛋白或称整合膜蛋白和脂锚定蛋白。膜蛋白包括糖蛋白,载体蛋白和酶等。通常在膜蛋白外会连接着一些糖类,这些糖相当于会通过糖本身分子结构变化将信号传到细胞

膜蛋白的检测技术

研究膜蛋白结构的技术包括 X 射线衍射、核磁共振波谱、电子显微镜、原子力显微镜、红外光谱和圆二色谱等。其中 X 射线衍射和核磁共振波谱技术是对膜蛋白三维结构进行研究的主要方法。尤其利用固体核磁共振技术可在接近膜蛋白的天然环境的磷脂双分子层中研究膜蛋白的三维结构信息和动力学特征。

膜蛋白的纯化实验

实验步骤 一、膜的制备 从细胞或组织中分离质膜是纯化膜蛋白的第一步。由于缺少能有效分离去污剂增溶的膜蛋白的生化方法,因此在质膜成分纯化上投人一些时间会对后续步骤的结果有利。 大多数膜蛋白的含量较低, 因此选择易于大量获取并能

膜蛋白的主要种类

外在膜蛋白分布在膜的内外表面,约占膜蛋白的20%~30%,主要在内表面,为水溶性蛋白,它通过离子键、氢键与膜脂分子的极性头部相结合,或通过与内在蛋白的相互作用,间接与膜结合。膜蛋白(左:外周膜蛋白与内在膜蛋白;右:脂锚定蛋白)内在蛋白约占膜蛋白的70%~80%,是双亲媒性分子,可不同程度的嵌入脂双层

通过膜蛋白受体NMDARs解析小分子与膜蛋白受体作用机制

  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与中科院神经科学研究所研究员竺淑佳团队合作,在N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDARs)-小分子配体相互作用机制分析方面取得新进展,相关结果作为Back Cover在Chemical Communication

微小设备帮助提高水下听力

  虽然声波能很好地穿过地球大气层,但一旦进入水中,它们便很难被听到。图片来源:iStock.com/ alexaranda  这是因为仅有约1/1000的声音能量成功穿过水和空气边界。如今,科学家研发出一种可被放置在水面上的新材料。这种材料能极大地减少能量损失,从而使声音被传送的效率提高160多倍

微小设备帮助提高水下听力

  虽然声波能很好地穿过地球大气层,但一旦进入水中,它们便很难被听到。这是因为仅有约1/1000的声音能量成功穿过水和空气边界。如今,科学家研发出一种可被放置在水面上的新材料。这种材料能极大地减少能量损失,从而使声音被传送的效率提高160多倍。研究人员将在本月底出版的《物理评论快报》上报告这一成果。

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

膜蛋白质的概念

膜蛋白质(英语:membrane protein)是指能够结合或整合到细胞或细胞器的膜上的蛋白质的总称。而细胞中一半以上的蛋白质可以与膜以不同形式结合。根据与膜结合强度的不同以及位置,膜蛋白可以被分为三类:外在膜蛋白(或称外周膜蛋白)、整合膜蛋白和脂锚定蛋白。