紫色光合细菌thermochromatiumtepidum捕光天线复合物2的激发态动力学

thermochromatium(tch.)tepidum是一种中等嗜热的紫色光合细菌,最佳生长温度为48-50℃;其捕光天线复合物2(lh2)含有非均一性脱辅基蛋白和类胡萝卜素(car),且高分辨率晶体结构未知.我们通过超快光谱研究了分别采用去垢剂n-dodecyl-β-d-maltoside(ddm)和lauryldimethylamineoxide(ldao)制备的lh2的激发态动力学,观测到由细菌叶绿素(bchl)的qy态介导的b800-to-b850单重态能量传递过程(时间尺度~1.2ps,用ddm制备的lh2),以及由类胡萝卜素s2态介导的car-to-car和car-to-bchl单重态能量传递过程(~100fs).结果表明c=c共轭双键数目(nc=c)为11和12的两类car共处于同一lh2复合物中;相对于源自其它菌种、构成组分相对简单的lh2,tch.tepidum的lh2中b800-b850的相对取向有较大差异.本工作发现lh2中低含量类胡萝卜素组分anhydrorhodovibrin(nc=c=12)起着高效“能量陷阱”的作用,可能是一种重要的光保护机制;基于类胡萝卜素的超快谱带位移现象提出(oh-)spirilloxanthin(nc=c=13)距bchl分子可能比其它类胡萝卜素更近.这些研究结果有助于进一步理解苛刻自然条件下生长的tch.tepidum的捕光和光保护机制.