La criomicroscopia revela las posiciones del hidrógeno y las redes de agua en el fotosistema II

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología estructural
• Investigación de la fotosíntesis

Sus antecedentes:

• El fotosistema II impulsa la cadena de transporte de electrones fotosintéticos, convirtiendo la energía de la luz en energía química.
• La transferencia eficiente de electrones y protones en el fotosistema II es vital para la vida, pero su base molecular no está clara.
• La incertidumbre en los sitios de unión de agua y las posiciones de hidrógeno dificulta la comprensión de los mecanismos del Fotosistema II.

Objetivo del estudio:

• Elucidar los mecanismos moleculares del fotosistema II mediante la determinación de detalles estructurales de alta resolución.
• Para aclarar las vías de unión de agua al sustrato y la protonación de la plastoquinona B en el fotosistema II.
• Proporcionar una base estructural detallada para el acoplamiento de la transferencia de electrones y protones en el fotosistema II.

Principales métodos:

• Datos recopilados por microscopía cryoelectrónica de alta resolución del fotosistema II de *Thermosynechococcus vestitus*.
• Se logró una resolución final de 1,71 angstroms para la estructura del Fotosistema II completamente hidratada.
• Determinó más de la mitad de las posiciones de hidrógeno y protones dentro del complejo Fotosistema II.

Principales resultados:

• Reveló varios sitios de unión de agua previamente no detectados y parcialmente ocupados en el Fotosistema II.
• Se han identificado vías específicas para la unión de agua al sustrato.
• Se aclaró el mecanismo de protonación de la plastoquinona B.

Conclusiones:

• La estructura de alta resolución proporciona una visión sin precedentes de los mecanismos catalíticos del Fotosistema II.
• Comprender la unión del agua y la protonación aclara pasos cruciales en la fotosíntesis.
• Esta determinación estructural avanza nuestro conocimiento de la conversión de energía en el Fotosistema II.