打破光合作用的要害破解细胞色素b6f结构被提醒

2019-11-18 20:54:47 作者:责任编辑NO。邓安翔0215
2019年11月14日,Nature杂志在线宣布了来自英国谢菲尔德大学Matthew P. Johnson课题组题为“Cryo-EM structure of the spinach c

2019年11月14日,Nature杂志在线宣布了来自英国谢菲尔德大学Matthew P. Johnson课题组题为“Cryo-EM structure of the spinach cytochrome b6 f complex at 3.6 resolution”的研讨论文。

该研讨使用了冷冻电子显微提醒了高等植物菠菜中光合效果中的重要成分之一——细胞色素b6 f复合体的高分辨率结构,并提醒了其效果的新细节,及依据不断改变的环境条件调理光合效果功率的机制

光合效果是地球上最重要的生化反响,能使用大阳能把将二氧化碳和水转化为有机物,并开释出氧气的进程。光合效果十分复杂,包含光能的吸收、传递和转化以及碳同化等一系列光物理、光化学和生理生化进程。光合效果起始于色素分子的光吸收而发作激起态。激起能快速有效地在捕光色素之间传递,终究将激起能传递到光系统II反响中心,导致电荷别离这个原初反响的发作。电子传递给原初电子受体脱镁叶绿体,进一传递后终究参加NAHPH复原力的构成,一起开释氧气和质子(见下图)。

图1.光合效果(Annu. Rev. Plant Biol. 2008. 59:89–113)

细胞色素b6f(cyt b6f)复合体在氧的光合效果中起着核心效果,将光系统I和II之间的电子搬运联系起来,并将太阳能转化为跨膜质子梯度,用于ATP组成。cyt b6f内的电子搬运经过Q循环发作,经过两个电子催化氧化质醌为PQH2以及质蓝素(PC)和质体醌(PQ)的复原。在高等植物中,cyt b6f也充任氧化复原传感中心,对调理光搜集和循环电子传递至关重要,然后可防止代谢和环境钳制。曾经研讨标明,经过操控这种复合物的水平,能够成长出更大更好的植物。因而,要进一步了解cytb6 f的调控效果并可能对其进行改进以改进作物成长,还有必要了解高档植物该复合物的结构。

该研讨使用冷冻电子显微镜(cryo-EM)提醒了菠菜中细胞色素cyt b6f 二聚体复合物的3.6埃分辨率结构,提醒了Q循环及其氧化复原传感功用的结构基础。结构标明,菠菜cytb6 f复合体天然结合的PQ的方位,并供给了有关PQ与Qn位点结合,Qp位点的叶绿素门控以及Q循环期间这些位点之间的PQ交换所触及的构象转换的详细信息。因而,该研讨获得了菠菜的cytb6 f复合物高分辨率结构模型,提醒了细胞色素b6 f作为传感器的新效果的新细节,并可依据不断改变的环境条件调理光合效果功率。

菠菜中cytb6 f复合物的冷冻电镜结构

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本文经授权转载自:iPlants

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