在光合作用這個生命科學界備受關注的研究領域，我國科學家邁出了重要一步。近日，中科院生物物理所柳振峰研究組、章新政研究組與常文瑞、李梅研究組通力合作，“看清”了光合作用超級復合物結構，即通過單顆粒冷凍電鏡技術，在3.2埃分辨率下解析了高等植物(菠菜)光系統(tǒng)II-捕光復合物II超級膜蛋白復合體的三維結構。

　　該項研究工作于北京時間5月19日在《自然》(Nature)期刊作為長篇主題論文在線發(fā)表。

　　光合作用的過程非常復雜，涉及成百上千個不同的化學反應，雖然對光合作用的研究已經有超過200年的歷史，但到現在為止，光合作用中很多關鍵的反應步驟還沒有弄清楚，因而對光合作用的研究也一直得到各國政府及科學家的廣泛關注。

　　植物光系統(tǒng)II的高分辨率三維結構被認為是光合作用研究領域最后一個也是最受關注的超級復合物結構。此次中國科學家所破解的正是這一科學問題。

　　最近，中國科學院生物物理研究所的科學家經過不懈努力，在國際上首次解析了菠菜光系統(tǒng)II-捕光天線超級復合物的高分辨率冷凍電鏡結構，揭示了捕光天線與光系統(tǒng)II核心復合物之間的相互裝配機制和能量傳遞途徑，在光合作用的結構機理研究中取得了重大突破。根據中國科學家的發(fā)現，植物光合作用的原初反應是從光系統(tǒng)II開始的，光系統(tǒng)II是由25個以上蛋白質亞基以及眾多色素和其他輔因子組成的超大膜蛋白-色素復合物。該復合物中包含了天線系統(tǒng)、反應中心系統(tǒng)以及一個能在常溫常壓下裂解水釋放氧氣的放氧中心。

　　該工作由中國科學院生物物理研究所三個課題組共同完成，博士研究生魏雪鵬和助理研究員蘇小東為該項工作的共同第一作者。該研究工作得到了科學院B類先導《生物超大分子復合體的結構、功能與調控》專項、科技部973重大科學問題導向項目《光合作用與“人工葉片”》和自然科學基金的共同資助。