紫色光合细菌LH1-RC复合物的结构生物学研究进展

紫色光合细菌作为研究光合作用分子机制的一种古老的模式生物,通过无氧光合作用将太阳能转化为化学能,其光合作用原初反应主要发生在由捕光天线复合物1(LH1)及反应中心复合物(RC)组成的核心复合物(LH1-RC)中。近年来,随着晶体学和冷冻电镜技术的迅速发展,多个不同菌种来源的LH1-RC复合物的三维结构被解析出来,极大地拓展了人们对该复合物的认识。文章系统总结了近年来紫细菌光合膜蛋白复合物的结构生物学研究进展,为深入了解光合作用分子机制、提高光合效率、促进人工光合作用系统的开发及应用提供了理论基础。

低温胁迫对Acacia holosericea PSⅡ反应中心的影响

用拉曼技术研究低温胁迫及光胁迫条件下 ,高原植物绢毛相思 ( Acacia holosericea)PS 反应中心的变化 ,所测得的拉曼谱表明 ,在低温胁迫条件下 ,光诱导的光抑制更为严重 ,表现为光强下降 ,但低温胁迫再加光胁迫测得光强反而上升 ,较好的体现了绢毛相思在光合作用方面的抗逆性。并且 PS

D_1-D_2-Cyt b_(559)复合物与33 kD蛋白重组时光谱性质研究

将分离纯化的菠菜光系统ⅡD1-D2-Cytb559反应中心复合物和33kD外周蛋白按摩尔比1∶1或2∶1的比例进行体外重组,监测重组过程中的室温可见光区吸收光谱和荧光发射光谱的变化。结果表明:重组过程中,样品的室温可见光区吸收光谱几乎无变化,但室温荧光发射光谱却有明显的变化,蛋白质内源荧光和叶绿素荧光的强度都有先增加后降低的现象,暗示33kD蛋白与D1-D2-Cytb559复合物在形成稳定的重组复合物之前,存在一个复杂的蛋白构象变化过程,重组时33kD蛋白与反应中心复合物的结合,可能影响了反应中心D1或D2色素蛋白所结合的叶绿素a等色素分子的微环境。

应用飞秒二维电子光谱中的Stark信号追踪电子转移动力学

二维电子光谱(2DES)[1]是飞秒光化学领域最前沿的实验手段之一,它给出全面而直观的光谱动力学信息,可以非常有效地研究超快能量传递与电子转移的动力学过程[2],例如光合作用的原初步骤——将太阳光能转化为电化学能。光合反应中心(RC)色素-蛋白复合物是实现该光电转化的场所,其中多个色素分子形成电子传递链,转化量子效率接近100%。在应用2DES研究了其超高转化率背后的物理机制[3-4]的基础上,我们最近发现了各电荷分离(CT)中间态的存在会影响色素分子周边电场,导致其发生Stark位移。我们阐明了这些信号的物理来源,定量了Stark位移的数值,并分析了Stark信号的衰减动力学。在此基础上,提出了Stark效应对电子转移速率的影响。该工作也证明了2DES中出现的Stark信号可以用来有效地追踪电子转移的动力学过程,适合广泛应用。