记者日前从中科院植物所获悉，由清华大学隋森芳院士率领的研究团队与该所沈建仁研究员、匡廷云院士率领的团队相助，在国际上首次剖析了一种中心纲硅藻——Chaetoceros gracilis的光系统II-捕光天线超等复合体的3.0 埃区分率的三维结构，为光相助用的理论盘算和人工模拟光相助用研究提供了新理论依据，同时为后续指导设计新型作物、提高作物的捕光和光�；ば侍峁┝诵滤夹�。该效果于8月2日揭晓在国际著名学术期刊《科学》上。
据先容，硅藻是海洋主要的浮游生物之一，孝顺了地球上每年原初生产力的20%左右，且在生物地球化学循环中起着主要作用，这些特征与其光系统以及外周捕光天线的功效亲近相关。差别于绿藻和高等植物，硅藻光系统II（PSII）的外周捕光天线是团结了岩藻黄素和叶绿素a/c的卵白（FCPs），具有强盛的蓝绿光捕获能力和快速光顺应能力。然而硅藻PSII-FCPII超等复合体的能量转达、转换和光�；せ坪憔梦椿竦闷饰�。
研究职员使用单颗粒冷冻电镜手艺剖析发明，硅藻的PSII-FCPII超等色素卵白复合体由两个单体组成，包括230个叶绿素a分子、58个叶绿素c分子、146个类胡萝卜素分子、以及锰簇复合物、电子转达体和大宗的脂分子等；硅藻PSII-FCPII的反应中心与蓝藻和红藻相似，可是具有特另外两个焦点亚基和一个特有的外周放氧亚基，且各外周天线亚基排列方法与已知的绿藻和高等植物显着差别。研究职员在硅藻PSII-FCPII复合体中发明了多条捕光天线向反应中心的能量转达途径，以及可能的主要非光化学淬灭位点和�；し叛醴从χ行�。
沈建仁和匡廷云团队一直致力于高等植物和藻类光系统和捕光天线卵白的研究事情。2019年头，该团队首次报道了羽纹纲硅藻——三角褐指藻FCP二聚体的1.8埃区分率的晶体结构，描绘了叶绿素c和岩藻黄素在硅藻光合膜卵白中的团结细节。此次效果是该相助团队在前期光合膜卵白结构与功效研究事情的拓展。
《科学》同期刊发了德国光相助用研究专家Claudia Büchel教授撰写的评述“How diatoms harvest light”，赞美硅藻的两个研究效果是“该领域突出的研究事情”“这两项研究事情展现了硅藻FCP捕光天线复合体的多样性和柔性，关于研究光合生物LHC超等家族成员在差别光情形条件下实现多样的光能捕获功效具有主要意义，是一项里程碑式的事情”。
DOI: 10.1126/science.aax4406