光系统i (psi)的结构与功能研究进展

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1、植物学通报*""!，9:（$）：*YYZ*WX!"#$%&%’())%*#$+,’+*-$.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!光系统!（!"!）的结构与功能研究进展"郁飞唐崇钦!辛越勇彭德川许亦农李良璧匡廷云（中国科学院植物研究所光合作用研究中心北京!"""#$）摘要光系统"（%&"）是整合于光合膜上的由多个蛋白亚基组成的色素蛋白复合物，它在光合电子传递链中催化电子从%’经过一系列电子传递体到()的传递。近*"年特别是近几年来，有关光合作用%&"结构与功能的研究取得了显著的进展，获得了很多

2、具有重要意义的结果。本文综合介绍了近年来在%&"的蛋白亚基组成及其特性、%&"介导的$种电子传递过程、%&"特有的外周捕光色素蛋白复合物系统（+,’"）以及最新的有关%&"-.分辨率的三维晶体结构生物学研究的进展情况，并对未来的研究进行了展望。关键词光系统"，蛋白组成，电子传递，外周天线，三维晶体结构!#$%#&’’()*+&"*#,-*,#./.)01,)-*($)./"*,02$3!+$*$’2’*&4!/0(123456’789:;<29!=>5/?1;/89:%@56A1;’7?B9=0/2;589:+>+2B9:;C2D0456329:;/?9（!

3、"#$%$&$’()*($+",，-.’/.%"’#’01+2’3,()41%’"1’#，C12E29:!"""#$）56’*#.-*%78F8GHGF1I"（%&"）2GBJ2:I19F;JK8F129L8IJM1N1IO1))1)29F71J78F8GH9F71F2LI1IOKB91，P72L729LM?)1GI8K1F7B9F19JK8F129G?O?92FG，B9)LBFBMHG1GF71FKB9GQ1K8Q1M1LFK89GQK8IF71%’F8F71()F7K8?:7BG1K21G8Q1M1LFK89FKB9GQ1KL8IJ8919FGR371K

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5、Q%&"B9)F71MBF1GF-.K1G8M?F289F7K11;)2I19G289BMGFK?LF?KBMO28M8:H29Q8KIB;F2898Q%&"RU1BMG8Q8K1G11F71Q?F?K1K1G1BKL78Q%&"R7&28$#0’%78F8GHGF1I"，%K8F129L8IJ8G2F289，@M1LFK89FKB9GQ1K，+2:7F7BKS1GF29:L8IJM1N，37K11;)2I19G289BMLKHGFBMGFK?LF?K19概述光合作用是光合生物（包括绿色植物、藻类和细菌）将光能转化为化学能，并同时将无机物转变成有机物贮存在生

6、物体内的过程，是地球上所有生命现象的能量和物质基础。光合作用研究的核心问题之一是阐明光能吸收、传递和转化的机理。现已证明，光合生物对光能的吸收、传递和转化都是在光合膜上具有一定的分子排列和空间构象的色素蛋白复合体上进行的，在分子水平上揭示各种膜蛋白复合体的结构与功能及其相互关系对于揭示光合作用光能转化的机理具有重要意义（匡廷云等，!##V）。#本工作为国家重点基础研究发展规划项目（批准号：6!##V"!"!""）和中国科学院植物研究所光合作用基础研究开放实验室创新基金研究。!通讯作者。4?F78KQ8KL8KK1GJ89)19L1R作者简介：郁飞，男，!#W

7、X年生，硕士研究生，现在美国攻读博士学位。收稿日期：*""";"X;!V接受日期：*""";"W;"Y责任编辑：程红焱P期郁飞等：光系统"（!""）的结构与功能研究进展-’2整合于光合膜上的色素蛋白复合物根据功能通常分为：光系统!（!"!），光系统"（!""），#$%&’(复合物以及)*!合成酶复合物。在这+个色素蛋白复合体共同参与下，光合作用的光反应完成电子从,.到/)0!1的传递并产生)*!和释放出.。在这+个--（色素）蛋白复合物中，光系统"催化从它的原初电子供体!233，经过一系列的中间电子受体到达末端电子受体454的跨膜电子传递。还原态的末端受体（

8、454）7是一个强)6)6还原剂，在生理条件下，它将