2月6日,国际著名期刊Nature Structural & Molecular Biology在线发表了中国科学院生物物理研究所常文瑞院士课题组关于高等植物光合膜蛋白——菠菜次要捕光复合物CP29的2.8 Å分辨率晶体结构(Structural insights into energy regulation of light-harvesting complex CP29 from spinach)。该项工作是继2004年常文瑞院士课题组解析了菠菜主要捕光复合物LHCII晶体结构之后的又一重要突破,也是国际上首个高等植物次要捕光复合物的晶体结构。该研究工作在晶体结构的基础上深入分析讨论了CP29的捕光、能量传递和光保护等功能。

  光系统II次要捕光复合物CP29位于主要捕光复合物LHCII与核心复合物之间的界面上,是维持PSII-LHCII超大复合物所必需的。CP29除了承担捕获太阳能并将能量高效传递到反应中心外,还在LHCII与反应中心之间的能量传递中起到桥梁作用。此外,CP29还参与强高光照条件下植物自身的光保护机制(如以热的形式将过多的激发能耗散掉,即非光化学淬灭NPQ)。由于CP29在光系统II中的含量较低并且结合多种色素分子,存在见光不稳定性,因而获得足够量并且稳定、均一可用于晶体生长的蛋白样品十分不易。而高等植物光合膜蛋白结晶是国际公认的难题,即便获得晶体也往往因为衍射能力很差而无法用于结构解析,因此,多年来一直没有CP29的晶体结构信息。