研究揭示了光敏色素的暗适应和光激活结构

科学家揭示了红色感光蛋白光敏色素的暗适应和光激活结构。根据研究结果，监管领域几乎不存在的结构变化可能会导致其他地方发生巨大变化。该研究发表在《自然通讯》上。

“以前没有人成功过”

植物和细菌通过使用各种感光蛋白来适应光环境。光敏色素是一组对红光和远红光有反应的光感受器。光敏色素的功能已得到广泛研究。尽管如此，它们完整的和生物学相关的结构仍然难以捉摸。

现在，来自耐辐射异常球菌的模型细菌光敏色素DrBphP的全长结构已在两种活性状态下揭示。

尽管许多团队都进行了尝试，但还没有人成功解析出全长光敏色素的晶体结构。因此，我们决定将冷冻电子显微镜应用于这种模型光敏色素。”

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一个国际团队，包括于韦斯屈莱大学的HeikkiTakala博士和JanneIhalainen教授的团队，现已成功揭示了BphP博士的结构。通过使用单粒子冷冻电子显微镜(cryo-EM)，他们发现全长光敏色素的结构在暗适应状态下是对称且相对明确的二聚体。然而，当用红光照射时，其输出组氨酸激酶模块变得不对称且不太明确。

与先前研究中预测的不同，光感应模块中光诱导的结构变化很小，但仅在输出模块处被放大。“这些结果表明，监管领域几乎不存在的结构变化会导致其他地方发生巨大变化，从而提供有关信号传播和感觉蛋白变构的宝贵信息，”该团队的资深科学家之一JanneIhalainen教授总结道。