硅藻作为海洋中的主要初级生产者，在维持全球生态系统平衡和碳循环中扮演重要角色。硅藻通过特有的岩藻黄质-叶绿素a/c型捕光天线(FCP)，可在深水下有效利用蓝绿光，极大地提高了光能利用效率。中国科学院植物研究所光合膜蛋白结构生物学团队近年来在硅藻光合膜蛋白结构与功能研究中取得了显著成绩，此前成功破解了羽纹纲硅藻-三角褐指藻的主要二聚体FCP捕光天线 (Science，2019a)、中心纲硅藻-纤细角毛藻的光系统II与四聚体FCP捕光天线(PSII-FCPII)超分子复合物(Science，2019b) 和超大光系统I-捕光天线I复合物 (Nature Communications，2020)，以及中心纲硅藻-假微型海链藻光系统II与二聚体FCP超分子复合物 (Science Advances，2023) 的结构，阐明了FCP单体、二聚体、四聚体的多样化蛋白亚基、聚合方式、色素组成，及其与光系统核心的排布关系，为解析硅藻拓展捕光截面、高效捕获并传递光能、以及光保护的分子机理提供了重要依据。然而，国际上此前预测的三聚体FCP一直未得到证实。。
近日，中国科学院植物研究所光合膜蛋白结构生物学团队在Nature Communications上发表了题为Structural insights into photosystem II supercomplex and trimeric FCP antennae of a centric diatom Cyclotella meneghiniana的研究论文，揭示了硅藻新型光系统II-捕光天线复合物和FCP三聚体调控蓝绿光捕获与利用的分子机制。
硅藻与绿藻光系统II和FCP/LHCII三聚体对比
该研究成果于12月9日在线发表在国际学术期刊植物所已毕业博士研究生赵松浩、在读博士生申丽丽、助理研究员李笑一和已毕业硕士研究生陶秋爽为论文共同第一作者，王文达研究员和沈建仁研究员为论文共同通讯作者，匡廷云院士、韩广业研究员和于龙江研究员等参与了该研究。研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院先导专项、中国科学院青促会和基础研究领域青年团队计划等项目资助。
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https://www.nature.com/articles/s41467-023-44055-8
