Ученые пролили новый свет на структуру фотосинтетического суперкомплекса

Команда специалистов из Университета штата Аризона значительно продвинулись к раскрытию секретов фотосинтеза, определив структуру одного из его крупных суперкомплексов.

Ученые проанализировали стресс-индуцированную фотосистему I – антенный суперкомплекс IsiA, сообщает eurekalert.org. Результаты исследования опубликованы в Nature Structural & Molecular Biology.

«Суперкомплексы – связи между антенными белками и фотохимическими реакционными центрами. Они существуют во всех фотосинтетических организмах, — объяснил Юваль Мазор. – Этот взят из цианобактерий».

Процессом фотосинтеза управляют 2 пигмент-белковых структуры – фотосистемы I и II (ФСI и ФСII). Понимание принципов их действия – одна из давних научных целей. В последние годы ее достижению помогает одночастичная криогенная электронная микроскопия (cryo-EM). Она позволяет подробно изучить ранее недоступные биологические структуры. Команда использовала технику, чтобы рассмотреть ФСI- IsiA.

Комплекс включает более 700 разных молекул, в основном – светособирающих. В нем присутствует 591 хлорофилл – рекордное количество пигментов среди известных фотосинтетических структур.

Способность цианобактерий выделять ФСI- IsiA в стрессовых условиях помогает им выживать. Комплекс представляет большой класс антенн, распространенных у морских сине-зеленых водорослей. Они отвечают за 15-25% земного фотосинтеза. Мазор отметил, что опыты проводились с лабораторным штаммом, а не одним из морских видов. Результаты исследования помогают определить светособирающие и фотозащитные механизмы цианобактерий. Понимание сложности функций суперкомплекса IsiA поможет в развитии возобновляемых источников энергии, отмечают авторы.