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Nature Plants 9권, 페이지 1359–1369(2023)이 기사 인용

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산소 광합성의 핵심은 물 분해 광계 II(PSII)이며, 이는 다양한 양의 주변 삼량체 광 수확 복합체(LHCII)와 함께 초복합체를 형성합니다. 녹색 식물 PSII 초복합체의 구조에 대한 우리의 지식은 녹조류와 꽃 피는 식물의 여러 대표자들로부터 얻은 연구 결과를 기반으로 합니다. 그러나 꽃이 피지 않는 식물의 데이터는 현재 누락되었습니다. 여기서 우리는 꽃이 피지 않는 육상 식물의 대표자인 가문비나무에서 PSII 초복합체의 저온 전자 현미경 구조를 2.8Å 해상도로 보고합니다. 꽃 피는 식물과 비교하여 가문비나무의 PSII 슈퍼복합체에는 추가 Ycf12 하위 단위가 포함되어 있으며 Lhcb4 단백질은 Lhcb8로 대체되고 삼량체 LHCII는 Lhcb1의 동종삼량체로 존재합니다. 예기치 않게 우리는 LHCII 삼량체와 내부 안테나 CP43 사이의 경계에서 α-토코페롤(α-Toc)/α-토코페롤퀴논(α-TQ)을 발견했습니다. α-Toc/α-TQ 분자는 Lhcb1 단백질 중 하나의 엽록소 a614 가까이에 위치하며 크로마놀/퀴논 헤드는 틸라코이드 루멘에 노출됩니다. PSII 초복합체에서 α-Toc의 위치는 낮은 내강 pH에서 높은 광 유도 단일항 산소에 의해 α-Toc이 α-TQ로 산화될 수 있기 때문에 과도한 빛의 센서에 이상적인 후보가 됩니다. α-TQ 분자는 PSII 슈퍼복합체로 약간 이동하는 것으로 보이며, 이는 PSII 슈퍼복합체에서 중요한 구조-기능적 변형을 유발할 수 있습니다. 이전에 보고된 PSII 슈퍼복합체의 저온전자현미경 맵을 조사한 결과 α-Toc/α-TQ가 꽃 피는 식물의 PSII 슈퍼복합체에도 동일한 위치에 존재할 수 있음이 나타났으나 이전 연구에서의 식별은 해상도가 부족하여 방해를 받았습니다. .

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질량 분석기 단백질체학 데이터는 식별자 PXD035272를 사용하여 PRIDE 파트너 저장소를 통해 ProteomeXchange 컨소시엄에 기탁되었습니다. 가문비나무 PSII 초복합체의 극저온 전자 지도(cryo-EM map)는 전자현미경 데이터 뱅크(Electron Microscopy Data Bank)에 등록 코드 EMD-16389로 기탁되었습니다. 해당 구조 모델은 PDB 코드 8C29로 PDB에 저장되었습니다.

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