记者日前从中国科学院植物研究所获悉，该所研究员、中科院院士匡廷云与研究员沈建仁领导的研究团队同清华大学开展合作，首次解析了红藻光系统I核心与捕光天线复合物3.63 Å分辨率的三维结构，填补了该领域的空白。研究成果近日发表在《美国科学院院刊》上。
研究人员利用单颗粒冷冻电镜技术发现，红藻的光系统I核心与捕光天线复合物存在2种结构状态，既具备了原核蓝藻的部分特征，也带有高等植物的部分特征，证实了红藻的光系统I是从原核生物向真核生物进化的中间类型。
研究人员还首次确认了红藻捕光天线复合物中独特的色素组成。研究结果显示了红藻光系统I结构对环境变化的适应性，以及光系统I从原核生物向真核生物进化过程中的结构变化，对于阐明光系统I的进化和功能具有重要意义。
目前人类对原核生物以及高等植物光系统I结构已经有了一定认识，但针对红藻等从原核生物向真核生物过渡的真核藻类的光系统I进行高分辨率三维结构研究尚属首次。
据了解，光系统I是植物中执行光合作用光反应的一个重要的超大色素-蛋白复合体，能够通过复杂的色素网络捕获太阳能并将其转化成化学能，被称作自然界中最高效的光能转化装置。
