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光合细菌反应中心和捕光天线的结构与光谱学研究

批准号21211120158 学科分类超快与激发态动力学 ( B030303 )
项目负责人张建平 负责人职称教授 依托单位中国人民大学
资助金额9.00
万元
项目类别国际(地区)合作与交流项目 研究期限2012 年 01 月 01 日 至
2013 年 12 月 31 日
中文主题词紫色光合细菌;色素蛋白复合物;结构模拟;时间分辨光谱;
英文主题词Purple photosynthetic bacteria;Pigment-protein complexes;Molecular modeling;Time-resolved spectroscopy;

摘要

中文摘要
英文摘要
结题摘要 嗜热紫色光合细菌Thermochromatium (Tch.) tepidum具有独特的耐热性和近红外光响应特性,最佳生长温度50 摄氏度(最高可生存于60摄氏度)、可利用>900 nm的阳光。因此,对Tch. tepidum光合膜蛋白的热稳定性和光学活性研究备受关注。本项目通过理论模拟和光谱实验研究了核心复合物LH1-RC和外周捕光天线LH2的结构和功能,及其受温度、小分子多元醇、金属离子等环境因素的影响。主要结果包括:(i)LH1中的钙离子结合位点:双分子层脂膜中、水合状态下的LH1-RC超分子结构的理论模拟结果表明,钙离子结合在相邻alpha,beta-亚单元之间(靠近C-端),从而增强了LH1-RC的热稳定性。(ii)捕光与传能:LH2和LH1的近红外捕光特性基本不受温度变化的影响;随温度升高(T, 25-56摄氏度),LH2中B800-to-B850激发态能量传递速率(kEET)单调增加,ln(kEET)-T呈线性关系。(iii)光保护功能:我们通过小分子多元醇调节蛋白的水合状态,观测到水合状态变化显著影响LH2中类胡萝卜素(Car)和细菌叶绿素(BChl-a)分子间相互作用和(T1)Car*产率。上述结果对加深认识Tch. tepidum光合膜蛋白的耐热性及其结构-功能关系具有重要参考价值。

成果

序号 标题 类型 作者

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