基因改造的光合作用天线复合体,具有蓝移吸收带
G J Fowler1, R W Visschers, G G Grief
1Krebs Institute, Department of Molecular Biology and Biotechnology, University of Sheffield, UK.
Nature
|February 27, 1992
概括
光合作用天线系统使用色素蛋白相互作用来有效捕获光能. 这项研究表明,Rhodobacter sphaeroides天线复合体中的特定氨酸残留物对于调整细菌吸收至关重要,影响能量传递.
科学领域:
- 光合作用研究研究光合作用.
- 分子生物学分子生物学
- 生物物理学的生物物理.
背景情况:
- 光合作用中的光能捕获依赖于带有颜料在各种波长上吸收的天线系统.
- 在体内颜料调制是有效的能量转移的关键,但人们对其了解甚少.
- 假设颜料-蛋白质和颜料-颜料相互作用会影响颜料吸收.
研究的目的:
- 调查天线聚和色素吸收光谱中的芳香残留物之间的关系.
- 阐明特定的氨酸残留物在调节Rhodobacter sphaeroides中的细菌色素a吸收性中的作用.
主要方法:
- 在Rhodobacter sphaeroides的外周光采集复合体上使用了位点导向的突变发生.
- 通过用其他氨基酸 (氨酸,氨酸) 替换氨酸残留物 (alpha Tyr44,alpha Tyr45) 来产生单个和双重突变.
- 细菌叶绿素a的吸收光谱在构造的突变体中被测量在77K.
主要成果:
- 研究人员观察到,细菌叶绿素a的吸收度与alpha Tyr44和alpha Tyr45.5的存在之间存在相关性.
- 将氨酸残留物替换为氨 (单个突变) 蓝移吸收度为11nm.
- 进一步用白 (双突变) 进行更换,导致额外的蓝移 24 nm.
结论:
- 这项研究表明,特定的氨酸残留物 (alpha Tyr44,alpha Tyr45) 显著影响Rhodobacter sphaeroides中的细菌色素a吸收性.
- 这些氨酸残留物与bacteriochlorophyll a的密切接近被认为可以促进红移吸收 in vivo.
- 这些发现有助于理解光合作用过程中光采集复杂调节的分子机制.
