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紫色光合细菌LH1-RC复合物的结构生物学研究进展
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作者 岳星宇 王征宇 于龙江 《自然杂志》 CAS 2024年第1期23-34,共12页
紫色光合细菌作为研究光合作用分子机制的一种古老的模式生物,通过无氧光合作用将太阳能转化为化学能,其光合作用原初反应主要发生在由捕光天线复合物1(LH1)及反应中心复合物(RC)组成的核心复合物(LH1-RC)中。近年来,随着晶体学和冷冻... 紫色光合细菌作为研究光合作用分子机制的一种古老的模式生物,通过无氧光合作用将太阳能转化为化学能,其光合作用原初反应主要发生在由捕光天线复合物1(LH1)及反应中心复合物(RC)组成的核心复合物(LH1-RC)中。近年来,随着晶体学和冷冻电镜技术的迅速发展,多个不同菌种来源的LH1-RC复合物的三维结构被解析出来,极大地拓展了人们对该复合物的认识。文章系统总结了近年来紫细菌光合膜蛋白复合物的结构生物学研究进展,为深入了解光合作用分子机制、提高光合效率、促进人工光合作用系统的开发及应用提供了理论基础。 展开更多
关键词 光合作用 紫色光合细菌 捕光天线复合物 反应中心复合物 核心复合物
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绿硫细菌光合反应中心复合体的原子结构 被引量:1
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作者 陈景华 匡廷云 +1 位作者 沈建仁 张兴 《自然杂志》 CAS 2021年第3期189-198,共10页
绿硫细菌是一类厌氧光合细菌,能够利用光能以硫化物为电子供体进行非产氧光合作用。绿硫细菌的光反应系统由捕光天线绿小体、能量传递体FMO蛋白和反应中心三部分构成。文章主要介绍用冷冻电镜解析的绿硫细菌FMO蛋白反应中心复合体的原... 绿硫细菌是一类厌氧光合细菌,能够利用光能以硫化物为电子供体进行非产氧光合作用。绿硫细菌的光反应系统由捕光天线绿小体、能量传递体FMO蛋白和反应中心三部分构成。文章主要介绍用冷冻电镜解析的绿硫细菌FMO蛋白反应中心复合体的原子结构、基于结构推测的复合体内部的能量传递机制和它们对早期光反应中心进化的启示。 展开更多
关键词 绿硫细菌 光合作用 反应中心复合体 能量传递 结构生物学
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具放氧功能的PSⅡ反应中心复合物的分离及其特性 被引量:12
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作者 杜林方 唐晓松 梁厚果 《植物生理学报(0257-4829)》 CAS CSCD 1992年第1期17-23,共7页
用Triton X-100处理PSⅡ颗粒,接着通过DEAE-Toyopearl 650S一步柱层析制备PSⅡ反应中心复合物具有良好的DCIP光还原活性和放氧功能,SDS-PAGE分析表明含有47,43,33,32,30kD和9kD6种多肽组分;还具有和前人用其它方法制备的放氧PSⅡ反应中... 用Triton X-100处理PSⅡ颗粒,接着通过DEAE-Toyopearl 650S一步柱层析制备PSⅡ反应中心复合物具有良好的DCIP光还原活性和放氧功能,SDS-PAGE分析表明含有47,43,33,32,30kD和9kD6种多肽组分;还具有和前人用其它方法制备的放氧PSⅡ反应中心复合物相同的吸收光谱和荧光发射光谱。圆二色谱检测证明,本法所制备的复合物仍保持色素蛋白固有的α-螺旋结构与反应中心叶绿素的二聚体存在形式。EPR谱检测证明,该复合物具有保持完好的电子供体D存在;Mn^(2+)参与了电子传递。 展开更多
关键词 光系统Ⅱ 反应中心 复合物
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光系统Ⅱ反应中心复合物中Cyt b559的光还原 被引量:7
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作者 卢荣禾 唐崇钦 +1 位作者 匡廷云 汤佩松 《Acta Botanica Sinica》 CSCD 1997年第6期517-521,共5页
以分离纯化的光系统Ⅱ反应中心D1/D2/Cyt b559复合物为实验体系,在厌氧条件下,观察到Cytb559的光还原,表明Cyt b559能直接从Pheo^-接受电子,而且Cyt b559的光还原是不可逆的。当外加次级电子受体2,6-二甲基苯醌(DMBQ)与D1/D2/Cyt b559... 以分离纯化的光系统Ⅱ反应中心D1/D2/Cyt b559复合物为实验体系,在厌氧条件下,观察到Cytb559的光还原,表明Cyt b559能直接从Pheo^-接受电子,而且Cyt b559的光还原是不可逆的。当外加次级电子受体2,6-二甲基苯醌(DMBQ)与D1/D2/Cyt b559复合物重组之后,Cyt b559的光还原被延迟了,此时电子主要通过DMBQ传递,而且还原的Cyt b559在光照后的暗放置中有部分氧化。作者认为不依赖于醌受体的由Pheo^-到Cyt b559的电子传递是一条新的、次要的电子传递路线,它对光系统Ⅱ反应中心起保护作用。 展开更多
关键词 光合作用 光系统Ⅱ 反应中心 Cytb559 光还原
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光系统Ⅱ反应中心D1/D2/Cytb559复合物中去镁叶绿素a的光照破坏 被引量:10
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作者 匡廷云 侯建敏 +2 位作者 彭德川 唐崇钦 汤佩松 《Acta Botanica Sinica》 CSCD 1995年第5期401-404,共4页
Photodamage of some pigments in the isolated photosystem Ⅱ (PS Ⅱ) reaction center D1/D2/Cyt b559 complex from spinach has been investigated by means of high performance liquid chromatography. The light induced damag... Photodamage of some pigments in the isolated photosystem Ⅱ (PS Ⅱ) reaction center D1/D2/Cyt b559 complex from spinach has been investigated by means of high performance liquid chromatography. The light induced damage of pheophytin a (pheo a) in the complex was observed for the first time. The content of pheo a decreased about 47% by illumination, suggesting only one of the two pheo a molecules in the PSⅡ reaction center complex was damaged. No damage of β carotene was found. 展开更多
关键词 光合系统Ⅱ 反应中心 去镁叶绿素a 光破坏
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光系统Ⅱ反应中心 D_1/D_2/cyt b559复合物的组氨酸残基的光照破坏 被引量:3
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作者 匡廷云 于振宝 +3 位作者 唐崇钦 卢荣禾 彭德川 汤佩松 《Acta Botanica Sinica》 CSCD 1993年第3期246-248,共3页
高等植物在强光照射下光合作用受到抑制。现已普遍认为,光抑制的原初部位是光系统Ⅱ(PS Ⅱ)的反应中心。无论在整个叶片,还是在类囊体膜以及 PS Ⅱ颗粒、放氧颗粒中均能发现光破坏现象。但是,由于在这些颗粒中有许多与光破坏不直接相关... 高等植物在强光照射下光合作用受到抑制。现已普遍认为,光抑制的原初部位是光系统Ⅱ(PS Ⅱ)的反应中心。无论在整个叶片,还是在类囊体膜以及 PS Ⅱ颗粒、放氧颗粒中均能发现光破坏现象。但是,由于在这些颗粒中有许多与光破坏不直接相关的色素和蛋白分子,因此很难确定具体哪个分子受到破坏。而以只含有少数色素和多肽分子的 PSⅡ反应中心 D_1/D_2/cyt b599复合物为材料可以克服这个困难。该反应中心复合物的获得大大推动了光破坏机理的研究。现已证明,D_1/D_2/cyt b559复合物对光照十分敏感,光照可引起原初电子供体 P680的破坏。 展开更多
关键词 光合系统 光合物 反应中心 光破坏
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光系统Ⅱ反应中心D1/D2/Cytb559复合物中存在一个与光化学活性无关的去镁叶绿素a 被引量:6
7
作者 侯建敏 彭德川 +2 位作者 匡廷云 唐崇钦 汤佩松 《Acta Botanica Sinica》 CSCD 1995年第5期405-408,共4页
Photodamage of pheophytin a (pheo a) in the isolated photosystem Ⅱ (PSⅡ) reaction center D1/D2/Cyt b559 complex from spinach has been investigated by high performance liquid chromatographic method in detail. The res... Photodamage of pheophytin a (pheo a) in the isolated photosystem Ⅱ (PSⅡ) reaction center D1/D2/Cyt b559 complex from spinach has been investigated by high performance liquid chromatographic method in detail. The results showed that: (1) There is one pheo a molecule which is not associated with the primary photochemistry in the PSⅡ reaction center complex. It may be considered that there are two different electron transfer branches in the PSⅡ reaction center just as in the purple bacterium photosynthetic reaction center. (2) The damaged pheo a may be attributed to the one bonding to the D2 protein comparing the D2 subunit in the PSⅡ reaction center with M subunit in the purple bacterium photosynthetic reaction center. (3) A possible arrangement model of redox cofactors in the PSⅡ reaction center was proposed based on our experiment. 展开更多
关键词 光合系统Ⅱ 反应中心 去镁叶绿素a 光破坏
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低温胁迫对Acacia holosericea PSⅡ反应中心的影响 被引量:5
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作者 李永铸 张惠英 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2002年第1期8-10,共3页
用拉曼技术研究低温胁迫及光胁迫条件下 ,高原植物绢毛相思 ( Acacia holosericea)PS 反应中心的变化 ,所测得的拉曼谱表明 ,在低温胁迫条件下 ,光诱导的光抑制更为严重 ,表现为光强下降 ,但低温胁迫再加光胁迫测得光强反而上升 ,较好... 用拉曼技术研究低温胁迫及光胁迫条件下 ,高原植物绢毛相思 ( Acacia holosericea)PS 反应中心的变化 ,所测得的拉曼谱表明 ,在低温胁迫条件下 ,光诱导的光抑制更为严重 ,表现为光强下降 ,但低温胁迫再加光胁迫测得光强反而上升 ,较好的体现了绢毛相思在光合作用方面的抗逆性。并且 PS 展开更多
关键词 低温胁迫 光系统Ⅱ PSⅡ 反应中心复合物 拉曼谱 光合作用 绢毛相思树
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牛皮菜叶中三种不同光化学活性的PS Ⅱ反应中心复合物的纯化和特性 被引量:2
9
作者 杜林方 梁厚果 《植物生理学报(0257-4829)》 CAS CSCD 1993年第1期9-16,共8页
悬浮于3种不同缓冲介质中的牛皮菜(莙荙菜)PSⅡ颗粒经不同浓度的 Triton X—100处理后,用 DEAE—Toyopearl 650S离子交换柱层析分离.可分别得到3种具有不同光化学活性的PSⅡ反应中心复合物:即放氧的PSⅡ反应中心复合物(Ⅰ)、具DCIP光还... 悬浮于3种不同缓冲介质中的牛皮菜(莙荙菜)PSⅡ颗粒经不同浓度的 Triton X—100处理后,用 DEAE—Toyopearl 650S离子交换柱层析分离.可分别得到3种具有不同光化学活性的PSⅡ反应中心复合物:即放氧的PSⅡ反应中心复合物(Ⅰ)、具DCIP光还原活性的PSⅡ反应中心复合物(Ⅱ)和仅发生Pheo^-光累积的 PSⅡ反应中心复合物(Ⅲ)。(Ⅰ)的多肽组分为 47、43、33、32、30、9 kD和4kD;(Ⅱ)的多肽组分为 47、32、30、9 kD和 4kD;(Ⅲ)的多肽组分为 32、30、9 kD和 4 kD。这3种PSⅡ反应中心复合物的吸收光谱和荧光光谱特性;及其主要化学成分的相对含量,与从菠菜等制备出来的相应3种PSⅡ反应中心复合物基本相同。 展开更多
关键词 牛皮菜 PSⅡ反应中心 复合物
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菠菜叶绿体光系统Ⅱ反应中心D1/D2/cyt b559长寿命荧光组分的来源 被引量:1
10
作者 于振宝 匡廷云 +3 位作者 唐崇钦 彭德川 汤佩松 李成勇 《植物生理学报(0257-4829)》 CSCD 1994年第1期17-22,共6页
通过多频相位调制法测得菠菜叶绿体光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心D1/D2/cytb559复合物的荧光衰减包括4个组分,其寿命分别大约为1、6、24和73ns,所占整个荧光的比例依次为5%、34%、35%和26%。而寿命为... 通过多频相位调制法测得菠菜叶绿体光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心D1/D2/cytb559复合物的荧光衰减包括4个组分,其寿命分别大约为1、6、24和73ns,所占整个荧光的比例依次为5%、34%、35%和26%。而寿命为6ns的组分来源于与电荷分离不相关的chla分子,寿命为1ns的组分所占的比例很小,其来源不清楚。其中两个长寿命组分都与样品的光化学活性相关,但彼此又是不相关的,很可能来源于电荷分离后的两个不同的重组过程。 展开更多
关键词 菠菜 光合系统 叶绿体 反应中心
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应用飞秒二维电子光谱中的Stark信号追踪电子转移动力学
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作者 马菲 Rienk van Grondelle 于龙江 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期329-330,共2页
二维电子光谱(2DES)[1]是飞秒光化学领域最前沿的实验手段之一,它给出全面而直观的光谱动力学信息,可以非常有效地研究超快能量传递与电子转移的动力学过程[2],例如光合作用的原初步骤——将太阳光能转化为电化学能。光合反应中心(RC)色... 二维电子光谱(2DES)[1]是飞秒光化学领域最前沿的实验手段之一,它给出全面而直观的光谱动力学信息,可以非常有效地研究超快能量传递与电子转移的动力学过程[2],例如光合作用的原初步骤——将太阳光能转化为电化学能。光合反应中心(RC)色素-蛋白复合物是实现该光电转化的场所,其中多个色素分子形成电子传递链,转化量子效率接近100%。在应用2DES研究了其超高转化率背后的物理机制[3-4]的基础上,我们最近发现了各电荷分离(CT)中间态的存在会影响色素分子周边电场,导致其发生Stark位移。我们阐明了这些信号的物理来源,定量了Stark位移的数值,并分析了Stark信号的衰减动力学。在此基础上,提出了Stark效应对电子转移速率的影响。该工作也证明了2DES中出现的Stark信号可以用来有效地追踪电子转移的动力学过程,适合广泛应用。 展开更多
关键词 二维电子光谱(2DES) 电子转移 STARK位移 光合作用 反应中心复合物(RC)
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D_1-D_2-Cyt b_(559)复合物与33 kD蛋白重组时光谱性质研究
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作者 谭晓宏 杜林方 张年辉 《生物物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期13-18,共6页
将分离纯化的菠菜光系统ⅡD1-D2-Cytb559反应中心复合物和33kD外周蛋白按摩尔比1∶1或2∶1的比例进行体外重组,监测重组过程中的室温可见光区吸收光谱和荧光发射光谱的变化。结果表明:重组过程中,样品的室温可见光区吸收光谱几乎无变化... 将分离纯化的菠菜光系统ⅡD1-D2-Cytb559反应中心复合物和33kD外周蛋白按摩尔比1∶1或2∶1的比例进行体外重组,监测重组过程中的室温可见光区吸收光谱和荧光发射光谱的变化。结果表明:重组过程中,样品的室温可见光区吸收光谱几乎无变化,但室温荧光发射光谱却有明显的变化,蛋白质内源荧光和叶绿素荧光的强度都有先增加后降低的现象,暗示33kD蛋白与D1-D2-Cytb559复合物在形成稳定的重组复合物之前,存在一个复杂的蛋白构象变化过程,重组时33kD蛋白与反应中心复合物的结合,可能影响了反应中心D1或D2色素蛋白所结合的叶绿素a等色素分子的微环境。 展开更多
关键词 光系统II 反应中心复合物 33kD蛋白 重组 光谱性质 植物
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三种不同制剂来源的叶绿素蛋白质复合物CPa的光谱特性及其组分的比较研究
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作者 许春辉 王可玢 +2 位作者 赵福洪 杨丹慧 戴云玲 《Acta Botanica Sinica》 CSCD 1990年第11期864-870,共7页
用 SDS-PAGE 方法分离了菠菜叶绿体制剂、放氧光系统Ⅱ制剂和放氧光系统Ⅱ反应中心核心复合物的色素蛋白质复合物,对它们的 CPa 带进行的光谱特性的对比研究表明,在前两种制剂中 CPa 带不仅含有 Chl a 的蛋白质复合物带,它还含有少量 Ch... 用 SDS-PAGE 方法分离了菠菜叶绿体制剂、放氧光系统Ⅱ制剂和放氧光系统Ⅱ反应中心核心复合物的色素蛋白质复合物,对它们的 CPa 带进行的光谱特性的对比研究表明,在前两种制剂中 CPa 带不仅含有 Chl a 的蛋白质复合物带,它还含有少量 Chl b。且叶绿体制剂的 CPa 带中的 Chl b 含量高于放氧光系统Ⅱ制剂中的含量。此外,根据光系统Ⅱ反应中心核心复合物只有一条叶绿素蛋白质复合物带(CPa)的实验结果,我们认为光系统Ⅱ反应中心叶绿素蛋白质复合物即在 CPa 带中。但在叶绿体制剂和放氧光系统Ⅱ制剂的情况下,CPa 带还含有其它组分。 展开更多
关键词 叶绿素 CPA 光谱特性
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