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植物科学：紅藻類のフィコビリソーム–PSII–PSI–LHC巨大複合体のin situ構造
Nature 616, 7955 doi: 10.1038/s41586-023-05831-0
酸素発生型光合成生物では、光エネルギーはアンテナ系により捕集され、光化学系II（PSII）と光化学系I（PSI）へと伝達されて光合成を駆動する。紅藻類のアンテナ系は、可溶性のフィコビリソーム（PBS）と膜を貫通している集光性複合体（LHC）から構成される。PBSから光化学系への励起エネルギー移動経路は、構造情報が欠けているためにまだはっきりしていない。今回我々は、紅藻類のチノリモ（Porphyridium purpureum）由来のPBS–PSII–PSI–LHC巨大複合体について、クライオ電子トモグラフィー法とin situ単粒子解析を用いてin situ構造を近原子分解能で明らかにし、PBSとPSIIとPSIの間の相互作用の詳細を示す。得られた構造から、巨大複合体の構造中のまだ知られていなかった複数の不完全なタンパク質とそれらの役割に加えて、非常に複雑な巨大色素ネットワークが明らかになった。この研究によって、PBS–PSII–PSI–LHC巨大複合構造体の作用機構と、PBSから2つの光化学系への効率的なエネルギー伝達、PSIIとPSIの間のエネルギー分配の調節を解明するための堅固な構造学的基盤が与えられた。
