酸素放出型光合成は、地球上における酸素と有機化合物の主要な生産過程である。太陽光の化学エネルギーへの変換は、光化学系IおよびIIと呼ばれる２つのマルチサブユニット膜タンパク質複合体によって行われる。我々は高等植物(Pisum sativum var. alaska、アラスカエンドウ)由来の完全な光化学系I（PSI）の結晶構造を分解能4.4Åで決定した。その複雑な構造中には、12個のコアサブユニット、コアの片側に半月型に会合した4つの異なる集光性膜タンパク質（LHCI）、45本の膜貫通ヘリックス、167個のクロロフィル、3個の鉄-硫黄クラスターと2個のフィロキノンが存在している。約20個のクロロフィルはLHCIとコアの間の戦略上有利な位置に配置されている。この構造は、エネルギー伝達および電子伝達系を調べていくうえだけでなく、10億年前に海洋性のシアノバクテリアから葉緑体が分岐した後に陸生植物の光合成装置が作り出された進化的な力を探索するための枠組みも提供する。
