我國科學家破解藻類水下光合作用的蛋白結構和功能

2020-12-23 中華人民共和國科學技術部

　　光合作用為生物的生存提供了能量和氧氣，為利用不同環境下的光能，光合生物進化出了不同的色素分子和色素結合蛋白。硅藻是一種豐富和重要的水生光合真核生物，佔地球總原初生產力的20%。硅藻含有巖藻黃素/葉綠素結合膜蛋白（FCPs），該色素蛋白使硅藻具有獨特的光捕獲和光保護及快速適應光強度變化的能力。
　　中國科學院植物研究所沈建仁研究員和匡廷雲院士團隊解析了海洋硅藻——三角褐指藻FCP的高解析度晶體結構，揭示了蛋白支架內的7個葉綠素a、2個葉綠素c、7個巖藻黃素以及可能的1個矽甲藻黃素的詳細結合位點，從而揭示了葉綠素a和c之間的高效能量傳遞途徑。研究率先破解了硅藻、綠藻光合膜蛋白超分子結構和功能之謎，不僅對揭示自然界光合作用的光能高效轉化機理具有重要意義，也為人工模擬光合作用、指導設計新型作物、打造智能化植物工廠提供了新思路和新策略。研究團隊完成的成果「破解藻類水下光合作用的蛋白結構和功能」入選2019年中國科學十大進展。


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