我国科研人员首次解析大麦叶绿体PSI-NDH空间结构

我国科研人员首次解析大麦叶绿体PSI-NDH空间结构

新华社北京12月9日电(记者张泉)我国科研人员利用冷冻电镜技术首次解析了大麦叶绿体PSI-NDH膜蛋白超大分子复合物的高分辨率空间结构，该成果对于理解被子植物在进化过程中适应陆生光环境具有重要意义，并具有广阔应用前景。

该研究由中国科学院植物研究所光合膜蛋白结构生物学研究组与浙江大学张兴研究组合作开展，相关成果12月9日在国际学术期刊《自然》在线发表。

中科院植物所研究员韩广业介绍，光合作用是植物利用太阳能把二氧化碳和水合成有机物并放出氧气的过程，是几乎一切生命生存和发展的基础，叶绿体是将光能转化为化学能的重要场所，解析PSI-NDH膜蛋白超大分子复合物空间结构，对于理解光反应过程中光合环式电子传递调控机理具有重要意义。

解析结果显示，该复合物包含55个蛋白亚基、298个叶绿素分子、67个类胡萝卜素分子和25个脂分子，总分子量约1.6兆道尔顿，是目前解析到的高等植物叶绿体中最大的光合膜蛋白复合物结构。

该研究揭示了PSI中特殊天线亚基和高等植物叶绿体中10个特有NDH亚基的精确位置和结构特点，同时也揭示了亚基间的相互作用及复合物组装原理。

中科院院士、中科院植物所研究员匡廷云介绍，该研究成果为设计高产和高抗逆性的优质饲草及作物提供了新的技术路线。同时，为利用合成生物学技术构建新型高效光合膜电子传递线路，优化光合膜能量传递途径，打造高光效、高固碳光合元件和模块提供了新思路。