紫硫細菌蛋白複合物真牛，惡劣下也能促光合作用

日本筑波大學的研究人員報告了一種蛋白質複合物的結構和光能傳遞效率，這種複合物對紫硫細菌在高鹽、高鹼環境中的光合作用非常重要，紫硫細菌就在這樣的環境裡生長。通過低溫電子顯微鏡觀察和計算機分析發現，這種獨特的蛋白質複合物顯著提高了能量轉換能力。這些研究結果發表在了《自然通訊》雜誌上。

與植物和藍藻不同，光合細菌，像紫硫細菌，就在高鹽濃度和高鹼度的極端環境裡生長。這些細菌利用硫化氫（H2S）將太陽能轉化爲化學能。

捕光蛋白複合物，尤其是捕光復合物2（LH2）和核心捕光反應中心複合物（LH1 - RC），在這個過程裡起着非常重要的作用。

鹽生鹽紅螺旋菌（Halorhodospira halophila）是一種紫硫細菌，據信，它能通過整合LH2（捕光復合物2）和LH1 - RC（捕光復合物1 - 反應中心）高效地進行光合作用。然而，在非硫細菌中，據報道LH2和LH1 - RC之間的相互作用較弱，而這一關鍵差異仍不明確。

爲了研究這一問題，研究人員採用冷凍電子顯微鏡在氨基酸水平上對鹽生鹽紅螺旋菌的LH2和LH1 - RC進行觀察。

結果顯示，LH1 - LH2以及LH1 - RC複合物得以形成，LH1結構的最小單元是由一種特殊的多肽鏈組成的，並且這種LH1結構圍繞着LH2或RC。

此外，測量分子間能量轉移的實驗表明，LH1 - LH2複合物實現了將近100%的光能轉移效率，這就表明其結構排列提高了能量轉換效率。

這些發現讓我們對細菌在極端條件下將有毒的硫化氫轉化爲硫的同時如何高效進行光合作用有了新的認識。這一知識可能有助於推動太陽能和環境保護方面的進步。