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揭示鞭毛藻在光合作用中的自我保护机制

The pigment molecules in the peridinin-chlorophyll-protein: the central chlorophyll and the identified peridinin are presented as a green and a red sticks, respectively. They are surrounded by further carotinoid molecules (orange) and by the grey-coloured protein.

 
细胞如果在光照强度很高的条件下进行光合作用,将会产生一种极危险的氧自由基。但是在鞭毛藻(Dinoflagellates)细胞内,却有一种独特的光捕获复合体(light-harvesting complex),能够将多余能量有效地转化为其他形式的能量,从而避免细胞损伤。最近,一项由美国和捷克的生物物理学家共同完成的研究中,发现了在光捕获复合体能量转化过程中的一种重要的分子。这项研究发表在最近的《Proceedings of the National Academy of Science》(PNAS)杂志上。

鞭毛藻是一种重要的海洋浮游生物,生活在10米以下的海水中,鞭毛藻有一个重要的特征,能够利用一种类胡萝卜素——甲藻素(peridinin)作为光捕获色素。甲藻素能够吸收从海水表面辐射到其生存环境中一定波长的光。鞭毛藻的光捕获复合体结构很特别,以一个叶绿素分子为中心,四周聚集着四个甲藻素分子,从而形成甲藻素-叶绿素蛋白(peridinin-chlorophyll-protein ,PCP),甲藻素能够捕获光能,并将光能高效地转移到中心的叶绿素分子上,研究人员推测,转移到叶绿素分子上的能量还会转移到其它光捕获蛋白中,最终进入中心光系统实现能量的转换并产生氧气。(高芳)

Journal Reference:
1. Tim Schulte, Dariusz M. Niedzwiedzki, Robert R. Birge, Roger G. Hiller, Tomás Polívka, Eckhard Hofmann, and Harry A. Frank. Identification of a single peridinin sensing Chl-a excitation in reconstituted PCP by crystallography and spectroscopy. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2009; DOI: 10.1073/pnas.0908938106

责任编辑:nina
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    摘要
    鞭毛藻在光合作用中的自我保护机制
    关键字
    鞭毛,光合作用
     
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