图为研究展示的蛋白质结构。 （图片来源：谢菲尔德大学）
科学家揭示了光和作用过程中一个关键部位的结构。这项发现可能会引发对光合作用的改造，获得更高的光合产能，满足粮食安全的要求。
这项由谢菲尔德大学主导的研究发表在《自然》（Nature）杂志上。该研究揭示了细胞色素复合体b6f的结构，这是一种能通过光合作用显著影响植物生长的蛋白质复合体。
光合作用是地球生命的基础，它提供了维持生物圈和人类文明所需要的食物、氧气和能量。
研究小组通过一个高分辨率结构模型，发现细胞色素复合体b6f为两个光能叶绿素蛋白（光合系统I和II）提供电子连接。光合系统I和II经常出现在植物细胞叶绿体中，而叶绿体能将太阳光转化为化学能。
谢菲尔德大学分子生物和生物技术部门的博士研究生，本篇论文的第一作者Lorna Malone说：“细胞色素复合体b6f可利用流经的电流为“质子电池”充能。我们的研究为阐明该过程提供重要的新视角。储存的能量接着用于合成ATP，也就是活细胞中的能量货币。这个反应最终会为植物利用二氧化碳合成碳水化合物和生物量提供能量，维持地球食物链。”
利用单分子低温电镜技术确定的高分辨率结构模型，揭示了细胞色素复合体b6f新功能的详细情况，它能作为一个感受器，针对不断变化的环境调节光合作用的效率。这种反应机制可保护植物不受干旱或过度光照等严酷环境的损害。
谢菲尔德大学生物化学系的准教授，同时也是该研究的导师Matt Johnson博士补充说：“细胞色素复合体b6f是光合作用的核心，在调节光合作用效率方面起着至关重要的作用。”
“过去的研究已经证明，操纵该复合体的水平可种出更大更好的植物。根据从复合体结构中得出的新观点，我们希望能在农作物中合理地改进光合作用，获得更高的产量。到2050年，我们迫切地需要这样的高产作物供给预测中的90-100亿人口。”
研究人员目前正努力弄清各种调控蛋白是如何控制细胞色素复合体b6f，这些调控蛋白又是怎样影响该复合体的功能。
翻译：徐天朔
审校：赵欢
引进来源：谢菲尔德大学
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