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【2014年】 高等植物主要捕光复合物的结构与功能研究

2018-03-10 | 【     】【打印】【关闭

  奖励类别:国家自然科学奖

  获奖等级:二等奖

  授奖部门:中华人民共和国国务院

  获奖年份:2014

  完成单位:中国科学院生物物理研究所、中国科学院植物研究所

  主要完成人:常文瑞、柳振峰、匡廷云、严汉池、王可玢

  内容简介:

  这是国际上第一个用X-射线晶体学方法解析的高等植物捕光复合物高分辨率空间结构,推动我国光合作用机理与膜蛋白三维结构研究进入国际领先水平。该项成果首次完整地建立了该复合体内的能量传递网络,提出了基于结构的光保护分子机理模型,阐述了植物在高光强条件下通过LHC-II的调节作用对多余的光能进行耗散以实现自我保护的机理。对培育高光效和强抗逆性作物具有潜在的指导意义。

  此后在这一基础上,研究团队又于2011年获得了菠菜次要捕光复合物CP29的2.8分辨率三维晶体结构,这也是国际上首个高等植物次要捕光复合物的晶体结构。

  CP29晶体结构的解析,纠正了多年来很多功能研究中一直广泛应用的一个预测CP29模型。CP29这一重要光合膜蛋白三维结构的测定,为从原子水平上深入研究高等植物次要捕光复合物的高效捕光、能量传递,尤其是光保护等能量调节机制提供了结构基础。

           

菠菜主要捕光复合物的晶体结构(Nature,2004)  光保护及光合捕光控制的分子基础(Nature,2005)