【摘 要】
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状态转换是光合生物自身应对外界光照变化的重要保护机制之一。状态转换过程是由光系统复合物II(PSII)的捕光天线分子LHCII在PSII和光系统复合物I(PSI)之间的往返迁移来实现
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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状态转换是光合生物自身应对外界光照变化的重要保护机制之一。状态转换过程是由光系统复合物II(PSII)的捕光天线分子LHCII在PSII和光系统复合物I(PSI)之间的往返迁移来实现。而LHCII的磷酸化/去磷酸化是LHCII分子发生PSII→PSI/PSI→PSII迁移的重要前提。已有研究认为,磷酸化将改变LHCII的微观结构,从而改变LHCII与PSI和PSII的亲和性一降低LHCII与PSII的相互作用,增加LHCII与PSI的相互用,从而实现其迁移过程。但由于研究方法限制,目前尚无关于磷酸化如何影响LHCII微观结构的相关报道,导致LHCII迁移的分子机制尚不明确。因此考察磷酸化过程对LHCII微观结构的影响是深入理解LHCII迁移和状态转换过程分子机制的重要内容。
本文以分子动力学模拟为主要研究方法,结合同源模建平台,系统考察了磷酸化对LHCII微观构象的影响,及其相应的构象传递过程。结果表明:LHCIIN-末端特定位点磷酸化导致LHCII三聚体的相邻亚基之间相互作用变弱,亚基之间距离变大。LHCII构象的改变随磷酸化程度的增加而增加。该变化是因为LHCII亚基N-末端的磷酸化增强了其与脂膜分子的静电相互作用及其相应的构象变化,从而导致后续跨膜螺旋B的倾斜角度,该倾斜角度的变化进一步影响了胞内EC-loop的构象及其与跨膜螺旋C之间的相互作用的变化。本研究将为深入理解状态转换过程的分子机制提供微观结构基础。
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