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中科院院士最新成果登Science封面

2015.5.29

　　本期Science杂志以封面文章的形式，推出了中国科学院和日本冈山大学的最新研究成果。研究人员获得了一个重要蛋白超复合体的高分辨率晶体结构，可以帮助人们进一步理解这种极为有效的太阳能转换器。

　　植物通过大型蛋白复合体、叶绿素和其他辅因子将光能转化为化学能量。捕光复合物LHC I包围着光系统I（PSI）并为其捕获阳光，在高等植物的光合作用中起到了关键性作用。LHC I会将自己吸收的能量传递给PSI核心，在那里以接近100%的效率转换为化学能量。

　　中科院植物研究所和冈山大学的研究团队对豌豆PSI-LHC1进行了结构分析，获得了分辨率高达2.8 Å的晶体结构，为人们提供了大量的宝贵信息。文章的通讯作者是中科院植物研究所的匡廷云（Tingyun Kuang）院士和冈山大学的Jian-Ren Shen教授。

　　在此之前人们也曾研究过豌豆PSI-LHC1的结构，不过那时的分辨率还很低。这项研究通过高分辨率结构，展示了色素和其他辅因子在PSI-LHC1中的组成和排列，揭示了PSI核心与LHCI之间的特异性互作。值得注意的是，在一些关键的能量转移互作中，特定色素的定向（比如叶绿素和类胡萝卜素）是非常重要的。

　　这项研究为理解光合作用机制提供了重要的结构基础，有助于解释植物如何在捕获阳光的同时保护自身细胞不受伤害。

　　作者简介：

　　匡廷云，女，博士，研究员，中国科学院院士，欧亚科学院院士。

　　1934年生，研究员，中国科学院院士，中国植物学会理事长。六十年代以来，主要从事光合作用的研究。在光合作用、光合膜、叶绿素蛋白复合体结构与功能研究方面取得了系统的、创造性的成果，在国内外已发表论文400余篇。并获得国家自然科学二等奖；中科院科技进步奖及中科院自然科学奖等多项。被评为国家级有突出贡献的中青年专家。1956年毕业于北京农业大学土壤农化系；1962年于苏联莫斯科大学生物土壤系获副博士学位。1981年至1982年在美国密执安州立大学植物实验室作访问教授，并获得该校授予的“卓越的研究访问学者”证书。匡廷云院士是国家重点基础研究发展规划项目(973)—“光合作用高效光能转化的机理及其在农业中的应用”的首席科学家。

　　学术经历：1956年7月毕业与中国农业大学土壤化学系；1962年8月在前苏联国立莫斯科大学获生物系博士学位；1981年1月–1992年12月到美国密执安州立大学和美国能源部植物实验室，高级访问学者；1962年9月至今历任中国科学院植物研究所，助理研究员、副研究员、研究员；所学位评定委员会主任；担任过三届副所长。1995年9月当选为中国科学院院士；2000年6月任中国科学院生物学部副主任；中国国家科技部973项目首批9位首席科学家之一（唯一之女性）。2002年6月受聘为首都师范大学生物系特聘教授，博士生导师。

科学结构研究

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周锦帆