研究揭示绿藻光系统II修复循环早期阶段新机制

中国科学院生物物理研究所柳振峰研究组联合西湖大学李小波研究组、中国科学院植物研究所田利金研究组，发现绿藻光系统II修复循环早期阶段发挥关键作用的分子。相关论文6月18日发表于《自然-通讯》。

植物、藻类和蓝细菌通过光合作用过程将光能转化为化学能，源源不断地为地球上的各种生命体提供能源和呼吸所需的氧气。光系统II （photosystem II, PSII）是放氧型光合作用体系中的能量转换器，其所催化的反应需要在光能的激发和驱动下才能发生。然而，过度的光照会引发PSII结构和活性的损伤。为了应对这一问题，放氧型光合生物体内普遍存在一个PSII修复循环，以修复受损的PSII并维持其在光合作用中的功能。目前为止，在这一循环过程的早期阶段发挥作用的关键分子机制尚不明晰。

研究人员综合应用生物化学、质谱分析和冷冻电镜技术，发现在高光条件下制备的PSII核心单体复合物上结合了TEF14、PRF1和PRF2这三个蛋白因子以及一个α-生育酚醌分子，并因此将该复合物命名为PSII-TPP复合物。基于生物化学和结构分析结果，该项研究提出了PSII修复循环中TEF14、PRF1、PRF2和α-TQ发挥功能的工作机制模型。

中国科学院生物物理研究所研究员柳振峰和西湖大学生命科学学院研究员李小波为该论文的共同通讯作者。生物物理研究所李安节博士和西湖大学生命科学学院尤婷婷同学为论文的共同第一作者。 

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41467-024-49532-2