《Photosynthesis Research》:Structural insights into a PSI-ACPI supercomplex from a cryptophyte alga Chroomonas placoidea
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隐藻PSI-ACPI超复合体冷冻电镜结构揭示亚基分层与新型色素脂质介导的组装及光能传递机制。
摘要
隐藻是一类重要的光合真核生物,它们起源于与红藻祖先的次级内共生关系。隐藻的光系统I(PSI)能够结合异黄质-叶绿素a/c结合蛋白(ACPs),这些蛋白与绿藻和高等植物的光捕获复合体(LHCs)具有相同的功能。本文利用冷冻电子显微镜技术,获得了从隐藻Chroomonas placoidea(C. placoidea)中纯化的PSI-ACPI超复合体的高分辨率(2.25 ?)结构。PSI-ACPI超复合体由一个单体的PSI核心、14个ACPI亚基以及一个叶绿素结合亚基CCPI-S组成。这14个ACPI亚基分为两层:内层包含11个ACPI亚基,外层包含3个ACPI亚基。CCPI-S负责内外层ACPI亚基之间的连接和能量传递。由于此次研究采用了更高的分辨率,在PSI核心中发现了位于腔侧的一个独特PsaQ亚基。与之前报道的隐藻C. placoidea的PSI-ACPI结构(Zhao等人,2023年)相比,本研究还发现了两种新的色素分子Chl a856_PsaA和Mon 627_ACPI?8,以及18种新的脂质。这些脂质参与了亚基间的相互作用以及PSI-ACPI复合体的组装过程。这些研究结果为PSI-ACPI复合体的组装机制、光能吸收与传递途径,以及隐藻对光照条件变化的适应机制提供了结构上的见解。
隐藻是一类重要的光合真核生物,它们起源于与红藻祖先的次级内共生关系。隐藻的光系统I(PSI)能够结合异黄质-叶绿素a/c结合蛋白(ACPs),这些蛋白与绿藻和高等植物的光捕获复合体(LHCs)具有相同的功能。本文利用冷冻电子显微镜技术,获得了从隐藻Chroomonas placoidea(C. placoidea)中纯化的PSI-ACPI超复合体的高分辨率(2.25 ?)结构。PSI-ACPI超复合体由一个单体的PSI核心、14个ACPI亚基以及一个叶绿素结合亚基CCPI-S组成。这14个ACPI亚基分为两层:内层包含11个ACPI亚基,外层包含3个ACPI亚基。CCPI-S负责内外层ACPI亚基之间的连接和能量传递。由于此次研究采用了更高的分辨率,在PSI核心中发现了位于腔侧的一个独特PsaQ亚基。与之前报道的隐藻C. placoidea的PSI-ACPI结构(Zhao等人,2023年)相比,本研究还发现了两种新的色素分子Chl a856_PsaA和Mon 627_ACPI?8,以及18种新的脂质。这些脂质参与了亚基间的相互作用以及PSI-ACPI复合体的组装过程。这些研究结果为PSI-ACPI复合体的组装机制、光能吸收与传递途径,以及隐藻对光照条件变化的适应机制提供了结构上的见解。