类囊体膜中细胞色素b6f的侧向组织调控光合电子传递效率

光合电子传递依赖于类囊体膜内大型蛋白质复合体的协同功能与空间组织。细胞色素 b6f 复合体（b6f）在光合电子传递中在功能上连接光系统（PS）II 和 PSI，并且均匀分布于贴叠与非贴叠类囊体膜之间。在本研究中，我们探讨了 b6f 的侧向分布与莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）高效光合电子流之间的功能联系。我们构建了若干菌株，在 b6f 的 PetA 亚基基质侧分别融合了两种分子质量不同的荧光蛋白（FP）：Clover 和 ATeam。在有氧条件下，这些菌株表现出显著减慢的电子传递速率（ETR）、较低的 PSII 量子产额以及增强的 PSI 供体侧限制。融合菌株中的状态转换减弱，并伴随着 STT7 依赖性功能的严重受损，这提示融合于 b6f 上的 FP 的存在会干扰 STT7 的功能。然而，ETR 表型独立于 STT7，且 FP 融合并不影响 b6f 的内在功能。原位低温电子断层成像显示，在 ATeam 菌株中，贴叠类囊体膜中的 b6f 显著减少，而膜蛋白总体浓度保持不变。总体而言，我们的数据表明，b6f 在贴叠与非贴叠类囊体膜之间的平衡分布对于调控光合电子传递至关重要，凸显了类囊体分子结构在体内的功能重要性。

光合电子传递依赖于类囊体膜内大型蛋白复合体的协同功能及其空间组织。细胞色素 b6f 复合体（b6f）在光合电子传递中功能性连接光系统（PS）II 与 PSI，并且均匀分布于紧密堆叠和非紧密堆叠的类囊体膜中。在本研究中，我们考察了 b6f 的侧向分布与莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）高效光合电子流之间的功能联系。我们构建了若干菌株，在 b6f 的 PetA 与两种分子质量不同的荧光蛋白（FP）——Clover 和 ATeam——之间形成基质侧融合。在有氧条件下，这些菌株表现出显著降低的电子传递速率（ETR）、较低的 PSII 量子产额以及增强的 PSI 供体侧限制。融合菌株中的状态转换减弱，并伴随着 STT7 依赖性功能的显著受损，这提示融合于 b6f 上的 FP 的存在会干扰 STT7 的功能。然而，ETR 表型并不依赖于 STT7，且 FP 融合并未影响 b6f 的内在功能。原位低温电子断层成像显示，在 ATeam 菌株中，紧密堆叠类囊体膜中的 b6f 显著减少，而膜蛋白总体浓度保持不变。总体而言，我们的数据表明，b6f 在紧密堆叠和非紧密堆叠类囊体膜之间的平衡分布对于调控光合电子传递至关重要，突显了类囊体分子结构在体内的功能重要性。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.18.745480v1?rss=1

🏷️ 类囊体膜 细胞色素b6f 光合电子传递 侧向组织 莱茵衣藻 电子断层成像