我國科研人員首次解析大麥葉綠體PSI

新華社北京12月9日電（記者張泉）我國科研人員利用冷凍電鏡技術首次解析了大麥葉綠體PSI-NDH膜蛋白超大分子複合物的高分辨率空間結構，該成果對於理解被子植物在進化過程中適應陸生光環境具有重要意義，並具有廣闊應用前景。

該研究由中國科學院植物研究所光合膜蛋白結構生物學研究組與浙江大學張興研究組合作開展，相關成果12月9日在國際學術期刊《自然》在線發表。

中科院植物所研究員韓廣業介紹，光合作用是植物利用太陽能把二氧化碳和水合成有機物並放出氧氣的過程，是幾乎一切生命生存和發展的基礎，葉綠體是將光能轉化為化學能的重要場所，解析PSI-NDH膜蛋白超大分子複合物空間結構，對於理解光反應過程中光合環式電子傳遞調控機理具有重要意義。

解析結果顯示，該複合物包含55個蛋白亞基、298個葉綠素分子、67個類胡蘿蔔素分子和25個脂分子，總分子量約1.6兆道爾頓，是目前解析到的高等植物葉綠體中最大的光合膜蛋白複合物結構。

該研究揭示了PSI中特殊天線亞基和高等植物葉綠體中10個特有NDH亞基的精確位置和結構特點，同時也揭示了亞基間的相互作用及複合物組裝原理。

中科院院士、中科院植物所研究員匡廷雲介紹，該研究成果為設計高產和高抗逆性的優質飼草及作物提供了新的技術路線。同時，為利用合成生物學技術構建新型高效光合膜電子傳遞線路，優化光合膜能量傳遞途徑，打造高光效、高固碳光合元件和模塊提供了新思路。