莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）光系统I与细胞色素c6复合物的冷冻电镜结构

《Nature Communications》：Cryo-EM structure of Chlamydomonas reinhardtii Photosystem I complexed with cytochrome c6

　　

摘要

光合电子传递依赖于一些可溶性小载体，这些载体在细胞色素b?f复合体与光系统I（PSI）之间传递电子。在植物中，含有铜的质体蓝蛋白（Pc）承担这一功能；而在藻类和蓝细菌中，则使用血红蛋白类细胞色素c?（Cyt c?）。本文报道了来自莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）的Cyt c?:PSI复合体的冷冻电子显微镜结构。研究发现，Cyt c?中的血红素基团距离P700约11 ?，其稳定性得益于PSAF分子N端螺旋-环-螺旋结构的紧密接触，这是真核生物PSI复合体中的典型特征。值得注意的是，藻类中的Cyt c?还保留了一个精氨酸残基（R66），该残基对蓝细菌中的供体-PSI反应至关重要。我们的结构分析揭示了这一残基以前未被充分研究的相互作用机制：它既能与PsaB-D623形成静电相互作用，也能与其他邻近残基之间形成三平面π（阳离子）π相互作用。这些发现为理解供体-PSI相互作用的机制和进化提供了结构基础。