Identification of the mobile light-harvesting complex II polypeptides for state transitions in Chlamydomonas reinhardtii

doi:10.1073/pnas.0509952103

.2006年1月10日；103(2):477-82.

doi:10.1073/pnas.0509952103。 Epub 2006年1月3日。

莱茵衣原体中用于状态转换的可移动捕光复合物II多肽的鉴定

Hiroko Takahashi先生¹, 岩井正一, 高桥由一郎, Jun Minagawa先生

附属公司

PMID： 16407170
预防性维修识别码： PMC1326185型
内政部： 10.1073/pnas.0509952103

莱茵衣原体中用于状态转换的可移动捕光复合物II多肽的鉴定

Hiroko Takahashi先生等。美国国家科学院程序. 2006.

.2006年1月10日；103(2):477-82.

doi:10.1073/pnas.0509952103。 Epub 2006年1月3日。

作者

Hiroko Takahashi先生¹, 岩井正男, 高桥由一郎, Jun Minagawa先生

附属

¹冈山大学科学院生物系，日本冈山市津坂3-1-1号，700-8530。

PMID： 16407170
预防性维修识别码： PMC1326185型
内政部： 10.1073/pnas.0509952103

摘要

光合作用中的状态转换是光系统I（PSI）和光系统II（PSII）之间能量分配的短期平衡机制。当PSII被优先激发（状态2）时，移动捕光复合物II（LHCII）天线蛋白池被认为从PSII迁移到PSI，但LHCII蛋白和状态2 PSI之间物理关联的生化证据较弱。在这里，我们使用绿藻衣藻莱茵藻（Chlamydomonas reinhardtii），它具有很高的状态转换能力，报告了从锁定到状态1和状态2的细胞中分离出PSI-右旋复合物I（LHCI）超复合物。我们用温和的洗涤剂溶解类囊体膜，通过蔗糖密度梯度离心分离蛋白质，并对梯度组分进行凝胶过滤色谱。三种LHCII多肽仅在状态2与PSI-LHCI超复合物相关；我们将其鉴定为两个次要单体LHCII蛋白（CP26和CP29）和一个之前未报告的主要LHCII蛋白质II型，即LhcbM5。除了主要三聚体LHCII蛋白外，这三种LHCII蛋白质在过渡到状态2时被磷酸化。相应的系统发育树表明，在与PSII相关的LHCII蛋白中，这三种LHCII蛋白与PSI（LHCI）的LHC蛋白最相似。我们的结果很重要，因为CP26、CP29和LhcbM5被视为仅属于PSII复合体，现在被假设在状态转换期间在PSI和PSII之间穿梭，从而在PSI与PSII中充当三聚体LHCII蛋白的对接位点。

PubMed免责声明

数字

**图1。**
低温荧光光谱。荧光发射光谱*C.莱因哈迪*在77K下测量锁定在状态1（细线）和状态2（粗线）的类囊体膜。激发波长为440nm。光谱归一化为688 nm的发射。

**图2。**
在蔗糖密度梯度上分离的叶绿素-蛋白质复合物。类囊体*C.莱因哈迪*处于状态1的单元格(A类)和状态2(B类)溶解后进行蔗糖密度梯度离心。绿色带被指定为A-1、A-2、A-3和A-3′(顶部). 梯度分为20个部分，并进行SDS/PAGE。凝胶用库马斯亮蓝R-250染色(中部)或使用针对PsaA、PsbD（D2蛋白）、CP26、CP29或LHCII II型的抗体进行免疫印迹(底部). CP26、CP29和LHCII II型的位置中部用点表示。

**图3。**
A-3和A-3′的凝胶过滤色谱图。将状态1的A-3和状态2的A-3′装载到凝胶过滤色谱柱上。在280 nm处检测到蛋白质。指示了分子质量标记的位置(上部). 使用抗PsaA、CP26、CP29或LHCII II型抗体对30至68分钟的组分进行免疫印迹(下部).

**图4。**
处于状态1和状态2的磷酸化多肽*C.莱因哈迪*类囊体。用抗磷酸苏氨酸抗体对来自状态1（S-1）和状态2（S-2）类囊体的A-1和A-3′带的多肽进行免疫印迹。代表S-1中A-3′带的样品（未观察到）对应于S-2中A-3’带的当量分数。

**图5。**
LHC蛋白的邻接系统发育树*C.莱因哈迪*。构建邻接距离树时，在适当的节点上显示引导值（1000个重复的%）。整个编码区，包括转运肽，被用来排列氨基酸序列。LI-818蛋白（GenBank登录号X95326）用作外群。比例尺表示每个位点氨基酸替换的预期数量。

**图6。**
LHCII蛋白从状态1到状态2的迁移的拟议模型。在状态1下，两个LHCII三聚体和三个单体[CP29、CP26和LHCII II型（LhcbM5），灰色圆圈]与PSII二聚体的每一侧相结合。当PSII过度激发时，LHCII蛋白被磷酸化（星号），并从PSII中分离出来。然后，通过使用单体LHCII蛋白作为对接位点，磷酸-LHCII三聚体与PsaH亚基附近的PSI重新结合。

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