Sci Adv丨张玉忠团队揭示颗石藻超大光系统I–捕光天线复合体的组装、能量传递及进化

背景：颗石藻作为单细胞海洋藻类，在全球碳循环和气候变化中扮演重要角色，其细胞表面覆盖碳酸钙构成的颗石粒，形成海洋“白色浮游带”，并通过光合作用影响碳沉积。研究目的：张玉忠教授团队旨在解析颗石藻Emiliania huxleyi光系统I-捕光复合物I（PSI–LHCI）超大复合体的三维结构，揭示其庞大光合天线系统的组装、能量传递机制及进化起源。结论：研究发现该复合体尺寸巨大，拥有35个高度有序排列的捕光天线，色素含量丰富，能高效吸收深海蓝绿光；能量从外围天线传递到核心仅需约62皮秒，效率高；进化分析表明，其核心可能源自隐藻，而捕光天线来自不等鞭藻，呈现“嵌合”式进化，为适应深海弱光环境提供了独特策略，并为人工光合系统设计或作物改良提供了结构蓝图和进化启示。