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光合作用能量转化终极“阀门”长这样

日期:2019-11-07
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  LPOR-NADPH晶体结构 程奇供图

“万物生长靠太阳”,地球上的生命所用能量均是经过光合效果直接或直接转化而来。10月24日,《天然》在线宣布叶绿素生物组成要害酶三维结构解析论文,初次解析了叶绿素生物组成要害酶——光依靠型原叶绿素酸酯氧化还原酶(LPOR)的三维晶体结构,揭开了光合效果终极能量来历的生物学转化“阀门”实在结构。

该效果由中国农业科学院生物技术研讨所(以下简称生物所)微生物功用基因组立异团队程奇课题组联合国内外相关单位一起完成。科学家阐明晰光驱动酶的结构学根底和光依靠型还原酶的动力学机制,填补了近一百年来光合效果途径中,叶绿素生物组成要害酶的三维结构的空白。

论文一起通讯作者、生物所程奇博士介绍,LPOR是蓝细菌、藻类和多细胞植物叶绿素组成的要害酶,与黄化麦苗的转绿才能直接相关,对绿色植物的生长发育至关重要。该要害酶发现至今已近百年,其蛋白的结构及效果机理解析对光合效果的理论和应用研讨含义严重,是该范畴亟待解决的严重科学问题之一。

该研讨报导了在不同衍射率下的LPOR酶单体、LPOR-NADPH蛋白复合体的晶体结构。经过对LPOR晶体结构的解析及LPOR-NADPH-原叶绿素酸酯三元复合物的精准建模,阐明晰LPOR蛋白催化原叶绿素酸酯转化为叶绿素酸酯的精准进程,为植物怎么使用光能驱动酶催化供给了重要信息,也为定量的能量转化反响精密核算剖析铺平了路途。一起,对光催化的化学和生物催化剂及相关蛋白小分子抑制剂的工程化规划均具有重要含义。(李晨)

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-019-1685-2