中國科學(xué)家率先成功破解了參與光合作用的膜蛋白晶體結(jié)構(gòu)之謎。日前,,剛剛出版的最新一期國際權(quán)威科學(xué)雜志《自然》,,以封面文章的形式,介紹了中國科學(xué)家的突破性成就,。
綠色植物的光合作用需要捕光系統(tǒng)和光反應(yīng)中心共同完成,,植物捕光系統(tǒng)中的捕光蛋白復(fù)合物,就像一塊塊太陽能板,,負責(zé)接受太陽能并將其傳給光反應(yīng)中心,,而LHC—II則是綠色植物中含量最豐富的捕光復(fù)合物,是“捕捉”太陽能的主力軍,。因此,,搞清它的晶體結(jié)構(gòu),對于認識捕光蛋白復(fù)合物,,進而徹底揭開光合作用之謎,,至關(guān)重要。
LHC—II蛋白復(fù)合物是由蛋白質(zhì)分子,、葉綠素分子,、類胡蘿卜素分子和脂類分子所組成的一個復(fù)雜分子體系。由于它們被鑲嵌在生物膜中,,非常難以分離和結(jié)晶,,因此測定它的晶體結(jié)構(gòu),是國際公認的高難課題,,也一直是科學(xué)界長盛不衰的研究熱點,。
以中科院植物研究所匡廷云院士、生物物理所常文瑞教授為首的中國科學(xué)家,,選取菠菜作為研究對象,,經(jīng)過多年艱苦努力,一舉超越德,、日等國的多家頂尖實驗室,,在世界上率先成功分離和測定了LHC—II蛋白復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)。3月18日剛剛出版的國際權(quán)威科學(xué)雜志,,用封面和內(nèi)頁文章“大張旗鼓”地介紹了中國科學(xué)家這一成就,。
國際同行評價,“這是光合作用研究領(lǐng)域的一大突破,,對于理解植物光合作用中所發(fā)生的捕光和能量傳遞過程必不可少,。”
“15年前,,湯佩松院士、梁棟才院士,、常文瑞教授和我一起約定,,哪怕再困難,也要千方百計攻克這一世界難題,。15年后,,湯佩松院士已經(jīng)故去,我們希望,,這是湯老百年誕辰的最好禮物,。”匡廷云院士激動地說。
光合作用是自然界最重要的化學(xué)反應(yīng),,是包括人類在內(nèi)的生命體賴以生存和繁衍的基礎(chǔ),。全球綠色植物等生物體每年通過光合作用能將太陽能轉(zhuǎn)化為2200億噸生物能源,相當(dāng)于全球每年能耗的10倍,。
科學(xué)家相信,,破解LHC—II蛋白復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)之謎,,對于人類徹底認識并進而嘗試控制光合作用,,使其為人類所用,奠定了基礎(chǔ),。