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光系統(tǒng)I（PSI）和光系統(tǒng)II（PSII）是光合作用中執(zhí)行光能轉(zhuǎn)化的重要超分子色素膜蛋白復(fù)合體。藻膽體（PBS）作為藍(lán)藻的主要捕光天線，捕獲光能并傳遞激發(fā)能至PSI或者PSII。藍(lán)藻PBS主要分為CpcG-PBS和CpcL-PBS兩種類(lèi)型。近日，中國(guó)科學(xué)院植物研究所選取絲狀固氮藍(lán)藻Anabaena sp. PCC 7120為研究材料，在分離超大復(fù)合體的基礎(chǔ)上，利用冷凍電鏡技術(shù)首次解析了PSI-CpcL-PBS和CpcL-PBS超分子復(fù)合體高分辨率結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)，CpcL-PBS位于PSI四聚體的基質(zhì)側(cè)，是一個(gè)由18對(duì)藻藍(lán)蛋白αβ單體以及4個(gè)連接蛋白CpcL、CpcC1、CpcC2和PecC組成的三層桿狀復(fù)合體。分析表明，CpcL介導(dǎo)PBS與PSI的結(jié)合，CpcL的C端跨膜螺旋插入PSI四聚體2個(gè)單體之間的交界面處，與PsaA、PsaB和PsaM發(fā)生相互作用。PSI中的脂質(zhì)分子SQD801通過(guò)與CpcL的疏水相互作用調(diào)控CpcL與PSI的結(jié)合。在能量傳遞過(guò)程中，位于CpcL-PBS近膜端的3個(gè)關(guān)鍵藻膽素1Iβ821、1Iβ822和1Iβ823均處于可向PSI葉綠素傳遞能量的有效位置范圍內(nèi)，可作為PBS向PSI能量傳遞的末端供體。該研究首次從原子和近原子水平揭示了藍(lán)藻PSI-CpcL-PBS超級(jí)復(fù)合體整體在光合膜上的組裝方式，闡明了CpcL介導(dǎo)PBS與PSI結(jié)合的分子機(jī)制，為理解藍(lán)藻PSI特異性捕光天線的組裝和光能傳遞提供了重要結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS）上。研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國(guó)博士后科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院穩(wěn)定支持基礎(chǔ)研究領(lǐng)域青年團(tuán)隊(duì)計(jì)劃等的支持。論文鏈接藍(lán)藻Anabaena sp. PCC 7120的PSI-CpcL-PBS及CpcL-PBS的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)