光合作用是地球上最重要的化学反应之一,植物通过光合作用将光能转化为化学能并释放出氧气,从而维持着地球上各种高等生物的生存。光系统II在放氧光合作用中起核心作用,由其完成初级电荷分离和水裂解。阐释光系统II的作用机制需要由构成光系统II的各种光合膜蛋白及其不同组合的膜蛋白复合体的三维结构信息。本课题是在课题组2004年完成高等植物菠菜主要捕光复合物LHC-II的晶体结构基础上的进一步深入和扩展,选择高等植物光系统II中各个光合膜蛋白为对象,开展结构生物学研究。在研期间,我们解析了来源于黄瓜的主要捕光复合物(LHC-II)2.66埃分辨率的晶体结构,并获得了10种不同来源、不同组成的光合膜蛋白复合物样品,其中从菠菜叶片中提取了6种捕光复合物及反应中心样品;从自己种植的拟南芥突变株叶片中,提取了2种不同的捕光复合物及反应中心样品;与国外实验室合作,利用大肠杆菌表达了4种重组捕光蛋白,并在体外组合上色素。所得样品均表现良好的光谱性质,蛋白均一稳定,目前已有8种样品获得微晶或可衍射的单晶,其中1种晶体已经得到中分辨率数据。
英文主题词photosynthesis, light harvesting complex, membrane protein, three dimensional structure