Учёные раскрыли структуру нового белкового комплекса в фотосинтезе

Исследователи из Мюнстерского (Германия) и Стокгольмского (Швеция) университетов впервые описали структуру нового белкового комплекса, катализирующего процессы преобразования энергии в фотосинтезе. Речь идёт о димерной форме фотосистемы I (PSI), которая ранее была известна только как мономерный комплекс у растений. Результаты опубликованы в журнале Nature Plants.

Ключевые результаты

• У зелёной водоросли Chlamydomonas reinhardtii два мономера фотосистемы I могут объединяться в димер.
• Димеризация происходит по принципу «голова к голове» и обусловлена белком Lhca9. Для этого процесса также необходимо отсутствие субъединиц PsaH и Lhca2.
• С помощью криогенной электронной микроскопии учёные создали самую точную на сегодня модель PSI-LHCI с разрешением 2.3 Å, которая включает 568 пигментов, 621 молекулу воды и гибко связанный переносчик электронов пластоцианин.
• В двойном мутанте (с подавлением Lhca2 и отсутствием гена pgr5) наблюдается очень эффективное производство водорода.

Значение работы

Полученные данные дают беспрецедентно точное молекулярное понимание фотосинтеза. Они открывают путь для целенаправленных генетических модификаций, чтобы проверить гипотезу о более эффективном производстве водорода через димер PSI. Это может помочь в будущем эффективнее использовать восстановительную силу фотосистемы I для получения возобновляемой энергии, например, молекулярного водорода.