医学院邵逸夫冷冻电镜中心张兴课题组成果入选2019中国科学十大进展

  2020年2月27日，科技部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）发布了2019年度中国科学十大进展， 中国科学院植物研究所沈建仁、匡延云课题组、清华大学隋森芳课题组与浙江大学医学院张兴课题组合作率先破解了硅藻、绿藻光合膜蛋白超分子结构和功能之谜，该成果入选2019年度中国科学十大进展。

  合作团队利用单颗粒冷冻电镜先后解析了海洋硅藻三角褐指藻的FCP高分辨率晶体结构、硅藻的光系统II (PSII)与FCPII的超级复合体结构、绿藻-假根羽藻的PSI-LHCI超分子复合体结构、绿藻-莱茵衣藻完整的C2S2M2N2型PSII–LHCII超级复合体结构。上述四项成果率先破解了硅藻、绿藻光合膜蛋白超分子结构和功能之谜，不仅对揭示自然界光合作用的光能高效转化机理具有重要意义，也为人工模拟光合作用、指导设计新型农作物、打造智能化植物工厂提供了新思路和新策略。

  其中，浙江大学医学院-附属邵逸夫医院双聘教授张兴课题组主要完成了绿藻-莱茵衣藻完整的C2S2M2N2型PSII–LHCII超级复合体的冷冻电镜结构(分辨率3.37埃)。该工作中冷冻电镜数据收集、图像处理和结构解析的工作均在浙江大学邵逸夫冷冻电镜中心完成。

   该结构显示，绿藻C2S2M2N2型超级复合体是一个二聚体，每个单体由位于中央的PSII核心复合体和环绕该核心的3个LHCII三聚体、1个CP26和1个CP29外围天线亚基所构成。其中N-LHCII三聚体与在高等植物PSII–LHCII中存在的CP24（但在绿藻中缺失）的位置部分重叠。在绿藻PSII核心复合体中还发现了巨大数量的色素分子，从这些色素分子的排列特征上推断了能量从外围天线到PSII核心的可能传递途径。（原文链接：https://www.pnas.org/content/116/42/21246）