圣路易斯华盛顿大学
路易斯（号外乐团成员） 信用:CC0公共领域 光合生物利用光作为燃料，但有时好东西太多了
圣路易斯华盛顿大学的新研究
路易斯揭示了蓝藻或蓝绿藻集光天线的核心结构，包括收集能量和阻挡过量光吸收的关键特征
这项研究发表于2009年1月
《科学进展》6，产生与未来能源应用相关的见解
科学家们建立了一个被称为藻胆体的大型蛋白质复合物的模型，该复合物收集并传输光能
藻胆体允许蓝细菌利用不同于其他光合生物的光波长，例如旱地上的绿色植物
这种能力极大地提高了太阳能光谱中光合作用的全球生产率——但它充满了风险
“对于蓝细菌来说，过量的光吸收是不可避免的——有时是致命的，”华盛顿大学艺术与科学化学研究科学家刘海军说
刘是这项由基础能源科学能源部资助的新研究的主要研究者和相应作者
“我们在能量转移和调节的界面上发现了有趣的结构特征，”他说
“一种被称为非光化学猝灭的调节过程是由一种被称为橙色类胡萝卜素的蛋白质执行的
藻胆体的高分辨率结构将使我们能够详细了解这些过程
" 虽然研究人员已经知道橙色类胡萝卜素蛋白有助于在强光条件下保护蓝细菌，但他们对所有起作用的结构特征并不清楚
他们也不知道橙色类胡萝卜素蛋白质是如何在活的蓝细菌细胞中被隔离的
“当我们第一次看到现在的模型时，我们都惊呆了，”刘说
“我们立即注意到，一种无活性的橙色类胡萝卜素蛋白质实际上可以进入——或者干脆恰好进入——藻胆体和PSII之间的自由空间区域(从藻胆体接收能量进行光化学反应的蛋白质复合体)
然后它就准备好被环境信号招募或激活
" 这个结构是由全华盛顿大学的分析生物化学家和结构生物学家组成的团队组装而成的，其中包括喜玛里·帕克拉西、乔治·威廉和艾琳·科奇格·弗莱堡艺术与科学教授
该团队将结构蛋白质组学与结构建模相结合来解析结构
这种方法是几年前由刘在帕克拉西的实验室里首先开发出来的，合作者是由领导的一个小组的成员，他是医学院的文理化学和免疫学及内科学教授
他们创造的独特平台使他们比其他试图用电子显微镜、低温电子显微镜和其他技术解决类似生物学问题的实验室更具优势
这项新研究的基础科学有助于解释生物如何在光合作用的早期最大化光合作用效率
这个主题也得到了华盛顿大学光合天线研究中心(PARC)的支持，该中心是美国能源部46个能源前沿研究中心之一，以前由罗伯特·E
布兰肯希普，露西尔·P
马基艺术与科学荣誉退休教授
这项新工作将有助于未来设计利用光能的生物混合或合成系统
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