光反应途径相关膜蛋白及复合物的结构与功能研究

1.植物光系统II超大膜蛋白复合物的结构与功能研究

高等植物PSII-LHCII在类囊体膜上是一个超大的膜蛋白复合物二聚体，其每一个单体由近30个蛋白亚基组成，并结合有上百个色素分子、辅因子及脂分子等等。PSII-LHCII是由一个二聚体的核心，以及核心周围结合的多种外周捕光天线蛋白LHCII共同组成。光系统II的核心与天线蛋白的比例是可变的，从而形成不同尺度的PSII-LHCII复合物。对这些不同组成、不同形式的PSII-LHCII复合物结构的测定，将使我们有可能揭示其高效捕获、传递及转换光能的机理以及植物捕光调节的分子机制。研究组对高等植物光系统II中不同层次、不同组合的光合膜色素蛋白复合物样品开展分离纯化及结构生物学研究，并结合各种生化手段和谱学实验，以期为深入理解植物的光合作用提供结构基础。(https://www.daowen.com)

2.高等植物及真核绿藻中光保护及调节相关的膜蛋白复合物的结构与功能研究

光合作用是由太阳能驱动的高效且可控的生物化学反应过程。在高光照或某些环境压力下，植物经常会吸收超过其固定二氧化碳能力所需的光能，过量的光能会导致光氧化性损伤，为此植物进化出了多种重要的保护和调节机制，包括能量依赖的淬灭（qE），可以将过量吸收的光能以热的形式安全地耗散掉；状态转换（qT），可以调节光能在两个光系统间的平衡分配；环式电子传递（CET），可以减缓环境胁迫的影响，优化光合作用效率；以及其他多种保护和调节机制。在这些调节过程中，会形成各种不同的超大膜蛋白复合物，研究组拟对高等植物和真核绿藻中这些超大膜蛋白复合物开展结构研究，以便深入理解光合生物适应环境变化进行光保护和调节的分子机制。