叶绿素生物合成中酶促光催化的结构基础

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　　酶原氯叶酸氧化还原酶（POR）在叶绿素生物合成中催化了光依赖性步骤，这对于光合作用至关重要，最终是地球上的所有寿命。1,2,3。POR是三种已知的光依赖性酶之一4,5，催化剂的光敏剂和底物原纤维化叶降低以形成色素叶绿素。尽管具有生物学意义，但POR光催化的结构基础仍然未知。在这里，我们报告了来自热门神经球菌和Synechocystis sp的蓝细菌手骨的晶体结构。以它们的自由形式，并与烟酰胺辅酶复杂。我们对三元原生叶绿素-NADPH -POR复合物的结构模型和模拟在POR活性位点中确定了多个相互作用，这些相互作用对于原氯地叶结合，光敏化和光化学转化至叶绿素很重要。我们证明了使用POR变体和原氯地类似物在实验中驱动POR光化学中的活性位点结构和原氯地叶结构的重要性。这些研究揭示了POR活性位点如何通过从NADPH和远距离质子转移沿结构定义的质子转移途径的局部氢化物转移来促进原氯叶叶的光驱动。

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