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通过冷冻电镜揭示的蓝藻光系统I四聚体结构

DOI：10.1038/s41467-019-12942-8 期刊：Nature Communications 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 光系统I（PSI）的功能是捕获光能并将其转化为化学能。PSI的组织结构因生物物种而异。本文报道了通过单颗粒冷冻电镜（cryo-EM）在3.3 ?分辨率下解析的来自蓝细菌鱼腥藻PCC 7120的四聚体PSI核心结构。该PSI四聚体具有C2对称性，以二聚体-二聚体形式组织排列。结构显示了二聚体间界面的相互作用，以及二聚体单元内存在对独特激发能量传递至关重要的特征性色素取向和色素间距。特别地，鉴定出PsaL的特征性残基负责四聚体的形成。时间分辨荧光分析表明，PSI四聚体具有增强的激发能量淬灭效应。这些结构和光谱学发现为PSI四聚体的生理意义及PSI组织结构的进化变化提供了见解。
作者： Koji Kato，Ryo Nagao，Tian-Yi Jiang，Yoshifumi Ueno，Makio Yokono，Masahiko Ikeuchi，Jian-Ren Shen，Naoyuki Miyazaki，Fusamichi Akita，Seiji Akimoto
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

报道了从蓝细菌鱼腥藻PCC 7120中分离出的四聚体光系统I核心结构，该结构通过单颗粒冷冻电镜技术以3.3 ?分辨率解析，揭示了二聚体间界面的相互作用以及二聚体单元内特征性色素取向和色素间距的存在，这些特征对独特的激发能量传递至关重要。

研究成果

来自鱼腥藻PCC 7120的PSI四聚体结构揭示了二聚体-二聚体组织的独特界面相互作用模式。该研究阐明了PSI四聚体的生理学意义及其结构组织的进化演变。

研究不足

该研究聚焦于特定蓝细菌——鱼腥藻PCC 7120的光系统I四聚体结构，可能并不直接适用于其他物种或光系统I的其他形式。

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