Zhang Nannan, Çin Elmlər Akademiyası

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriDörd fərqli TEF30-PSII kompleksinin Cryo-EM xəritələri. Kredit: Təbiət Bitkiləri (2025). DOI: 10.1038/s41477-025-02036-3

Fotosistem II (PSII) günəş işığından istifadə edərək suyu oksigenə ayıra bilən yeganə bioloji maşındır. Qlobal oksigen istehsalında və günəş enerjisinin çevrilməsində əsas rol oynayır. Bununla belə, PSII xüsusilə yüksək işıq şəraitində işığa səbəb olan zədələnmələrə çox meyllidir.

PSII-nin təmiri onun mürəkkəb komponentlərinin sökülməsini və yenidən yığılmasını, həmçinin reaksiya mərkəzində D1 zülalının dəyişdirilməsini tələb edir. Əvvəlki tədqiqatlar PSII təmirinin ilkin mərhələlərini işıqlandırsa da, onun yenidən yığılmasını tənzimləyən mexanizmlər indiyə qədər əsasən çətin olaraq qalmışdır.

Çin Elmlər Akademiyasının Biofizika İnstitutundan Prof. Liu Zhenfeng-in rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu 27 iyun tarixində Nature Plants jurnalında dərc edilən araşdırmada kritik bir protein olan Tilakoid Zənginləşdirilmiş Fraksiya 30PS-i və facia-nı necə təmir etdiyini ortaya qoyan dörd yüksək ayırdetməli kriyoelektron mikroskopiya (kriyo-EM) strukturunu həll etdi. Chlamydomonas reinhardtii, model yaşıl yosundur.

Bu tapıntılar yosunlarda və bitkilərdə oksigenli fotosintezin davam etdirilməsi üçün həyati vacib proses olan PSII təmirinin ortadan gec mərhələlərinə qədər misli görünməmiş anlayışlar təklif edir.

Tədqiqatçılar TEF30 ilə əlaqəli PSII-təmir aralıq komplekslərini təcrid etmək üçün antikor yaxınlığının təmizlənməsini saxaroza sıxlığı qradiyenti ilə ultrasentrifuqa ilə birləşdirdilər. Tək hissəcikli krio-EM-dən istifadə edərək, onlar TEF30-C, TEF30 ₂ -C ₂ -I, TEF30 ₂ -C ₂ -II və TEF30-C ₂ S adlı dörd TEF30 tərkibli PSII ara kompleksinin atoma yaxın ayırdetmə strukturlarını həll etdilər.

Struktur təhlili TEF30-un PSII əsas kompleksinin (PSII-C) stromal tərəfinə bağlandığını, PSII-nin dörd əsas alt bölməsi: D1, D2, CP43 və PsbI ilə çoxsaylı qütb qarşılıqlı təsirləri meydana gətirdiyini ortaya qoydu. Biolayer interferometriya (BLI) analizləri TEF30 və PSII-C arasında yüksək bağlanma yaxınlığı nümayiş etdirdi.PSII-nin ortadan gec mərhələyə qədər təmir prosesinin TEF30 vasitəçiliyi mexanizmi üçün təklif olunan molekulyar model. Kredit: Liu Zhenfeng qrupu

_{TEF30 2} -C ₂ -I, TEF30 ₂ -C ₂ -II, TEF30-C ₂ S və yetkin PSII superkompleksinin (PSII-SC) strukturlarını uyğunlaşdırmaq və müqayisə etməklə , tədqiqat ilk dəfə olaraq PSII-C dimerlərinin bir neçə fərqli aralıq formalarını müəyyən etdi.

Tədqiqatçılar biokimyəvi məlumatlara və krio-EM strukturlarına əsaslanaraq, PSII təmir dövrünün ortadan gec mərhələlərində TEF30-un vasitəçiliyi ilə həyata keçirilən proses vasitəsilə müxtəlif modulların necə yenidən yığıldığını və nəticədə yetkin PSII superkompleksinin formalaşmasına gətirib çıxaran iş modelini təklif etdilər.

“TEF30-un PSII təmir prosesindəki rollarını başa düşmək, daimi işıq stressi altında fotosintetik orqanizmlərdə baş verən fundamental molekulyar hadisələr haqqında biliklərimizi inkişaf etdirmək üçün çox vacibdir” dedi professor Liu.

“Bu struktur anlayışlar yalnız fotosistem II-nin saxlanması ilə bağlı gələcək tədqiqatlar üçün atoma yaxın bir çərçivə təmin etmir, həm də bitkilərin fotosintetik səmərəliliyinin artırılması səylərinə ilham verə bilər.”

Daha çox məlumat: Yidi Wang et al, Chlamydomonas reinhardtii-də fotosistem II-nin təmiri və yenidən yığılmasında çoxlu TEF30 ilə əlaqəli aralıq komplekslərin rolları, Təbiət Bitkiləri (2025). DOI: 10.1038/s41477-025-02036-3

Jurnal məlumatı: Təbiət Bitkiləri 

Çin Elmlər Akademiyası tərəfindən təmin edilmişdir