Fenna-Matthews-Olson (FMO) 复合物中细菌叶绿素 a 的单重激发态动态受到 PscB 的调控,PscB 是 Chlorobaculum tepidum 反应中心中的一个亚基,该亚基具有内在无序区域

《Photosynthesis Research》:Modulation of singlet excited state dynamics of bacteriochlorophyll a in Fenna-Matthews-Olson (FMO) complex by PscB, a subunit with an intrinsically disordered region in Chlorobaculum tepidum reaction center

【字体: 时间:2025年09月26日 来源:Photosynthesis Research 3.7

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  调制叶绿素单线态的环境作用是光系统光合作用和光捕获的关键机制,影响激发态动力学、能量传递效率及光化学反应活性。绿硫细菌Cba. tepidum反应中心(RC)的PscB亚基含铁硫簇域和内源无序区域,后者可能通过分子钳结构包裹FMO三聚体。光谱比较研究表明,PscB与FMO结合改变了叶绿素a激发子带的线型及单线态寿命,尽管815 nm激发子带变化不显著,但仍提示PscB夹持影响色素堆积网络。过量PscB促进FMO自组装,增强光淬灭能力,这对PscB招募FMO三聚体并夹持于叶绿体与RC膜结合处至关重要。

  

摘要

蛋白质环境对叶绿素单态的调节是生物系统中光合作用和光捕获的关键方面。这种调节影响激发态动力学、能量转移效率以及光化学反应性。绿色硫细菌Cba. tepidum反应中心(RC)的PscB亚基包含一个参与光驱动电子转移的铁硫簇结构域,以及一个内在无序区域。后者似乎缠绕在FMO-RC中的两个三聚体FMO之一周围,起到分子夹具的作用。在这项研究中,我们对仅含FMO的复合物和FMO-PscB复合物进行了光谱比较分析。我们的研究表明,将PscB与FMO蛋白重新组装会改变BChl a激发态带的光谱线形及其单态激发态的寿命特性。尽管变化不大,但可观察到的815纳米处的激发态带变化表明,PscB对三聚体FMO外壳的“夹紧”作用会轻微影响整个色素的排列结构。进一步利用时间分辨荧光和吸收技术的研究表明,当PscB的分子比例超过FMO时,FMO三聚体与PscB的重组可能会导致色素化FMO的自发寡聚化,并增强其淬灭能力,而这在PscB招募FMO三聚体并将其夹在类囊体与膜嵌入的反应中心(RC)之间过程中至关重要。

蛋白质环境对叶绿素单态的调节是生物系统中光合作用和光捕获的关键方面。这种调节影响激发态动力学、能量转移效率以及光化学反应性。绿色硫细菌Cba. tepidum反应中心(RC)的PscB亚基包含一个参与光驱动电子转移的铁硫簇结构域,以及一个内在无序区域。后者似乎缠绕在FMO-RC中的两个三聚体FMO之一周围,起到分子夹具的作用。在这项研究中,我们对仅含FMO的复合物和FMO-PscB复合物进行了光谱比较分析。我们的研究表明,将PscB与FMO蛋白重新组装会改变BChl a激发态带的光谱线形及其单态激发态的寿命特性。尽管变化不大,但可观察到的815纳米处的激发态带变化表明,PscB对三聚体FMO外壳的“夹紧”作用会轻微影响整个色素的排列结构。进一步利用时间分辨荧光和吸收技术的研究表明,当PscB的分子比例超过FMO时,FMO三聚体与PscB的重组可能会导致色素化FMO的自发寡聚化,并增强其淬灭能力,而这在PscB招募FMO三聚体并将其夹在类囊体与膜嵌入的反应中心(RC)之间过程中至关重要。

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