Новое исследование раскрывает тайну уникальных структур для сбора света у водорослей

Исследователи из Японии под руководством доцента Фусамити Акиты из Университета Окаямы раскрыли новые структурные детали комплекса LHCI-PSI у диатомовых водорослей. Результаты опубликованы в Nature Communications.

Ключевые открытия:

• С помощью криоэлектронной микроскопии получены высокодетальные изображения макромолекулярного комплекса FCPI-PSI.
• Комплекс содержит 16 субъединиц FCPI (фукоксантин-хлорофилл a/c-связывающих белков), окружающих ядро фотосистемы I (PSI). Это наибольшее известное количество молекул светособирающего комплекса (LHC), связанных с PSI.
• 9 субъединиц образуют внутреннее кольцо, связанное с ядром PSI, а 7 — внешнее кольцо без прямого контакта с ядром.
• Обнаружены две уникальные субъединицы FCPI, не имеющие аналогов у других водорослей или высших растений.
• Определены пути передачи энергии между субъединицами. Пигментные молекулы в FCPI не только переносят энергию, но и участвуют в гашении её избытка для защиты от фотоповреждений.

Значение:

Уникальная структура с большим числом субъединиц FCPI даёт диатомовым водорослям особые возможности для эффективного сбора и гашения света в водной среде, где освещённость часто ограничена и сильно колеблется.

Как отмечает доктор Акита, понимание механизмов сбора и использования световой энергии в фотосинтезе может послужить моделью для разработки новых, высокоэффективных устройств для использования солнечной энергии.