揭示紫色光合细菌中基于细菌叶绿素b的光能传递与三重态能量转移机制——基于Blastochloris viridis LH1-RC复合物的超快吸收光谱研究

推荐 为探究紫色光合细菌Blastochloris viridis中基于细菌叶绿素b（Bchl b）的光能传递与光保护机制，研究人员通过亚纳秒时间分辨吸收光谱技术，首次揭示了Bchl b向类胡萝卜素的三重态能量转移过程。该研究为近红外光利用型人工光合作用平台开发提供了新思路。

　　

翻译
解析紫色光合细菌Blastochloris viridis中基于细菌叶绿素（Bchl）b的光合作用初级过程，特别是其光捕获（light-harvesting, LH）核心复合物LH1-反应中心（reaction center, RC）的结构与功能。该复合物仅含LH1-RC核心，其中LH1复合物包含Bchl b二聚体及两种独特的类胡萝卜素——1,2-二羟基神经孢烯和1,2-二羟基番茄烯。与含Bchl a的系统不同，该复合物具有显著红移的Qy吸收带（波长1010 nm），使其能高效捕获近红外光。类胡萝卜素在LH1-RC复合物中不仅参与能量传递，还通过淬灭三重态（triplet state）抑制活性氧（reactive oxygen species, ROS）生成，发挥光保护作用。然而，Bchl b体系中三重态能量转移与淬灭反应机制尚未明确。本研究利用亚纳秒时间分辨吸收光谱技术，解析了Blastochloris viridis纯化的LH1-RC及RC复合物中激发能传递动力学与光保护机制，首次揭示了Bchl b向类胡萝卜素的三重态能量转移过程。该结果深化了对Bchl b基光捕获系统的理解，并为近红外光利用型人工光合作用体系开发提供了关键理论依据。