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揭示光捕获蛋白中的长程力:温度和光的关键作用。

Unveiling long-range forces in light-harvesting proteins: Pivotal roles of temperature and light.

作者信息

Perez-Martin Elsa, Beranger Tristan, Bonnet Laurent, Teppe Frederic, Lisauskas Alvydas, Ikamas Kestutis, Vrouwe Elwin, Floriani Elena, Katona Gergely, Marguet Didier, Calandrini Vania, Pettini Marco, Ruffenach Sandra, Torres Jeremie

机构信息

Institut d'Electronique et des Systemes, University of Montpellier CNRS, Montpellier, France.

Laboratoire Charles Coulomb, University of Montpellier CNRS, Montpellier, France.

出版信息

Sci Adv. 2025 May 2;11(18):eadv0346. doi: 10.1126/sciadv.adv0346. Epub 2025 Apr 30.

DOI:10.1126/sciadv.adv0346
PMID:40305607
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12042873/
Abstract

Electrodynamic interactions between biomolecules are of potential biological interest for temporal and spatial molecular controls, warranting investigation of their activation through various mechanisms in living systems. Using a light-harvesting protein in the phycobilisome antenna system of red algae, we proved that not only light exposure but also thermal energy alone can trigger attractive electrodynamic interactions up to hundreds of nanometers, sustained by low-frequency collective modes. Activation of such modes and interactions might influence conformational rearrangements and energy transport within the phycobilisome system. This paradigm shift underscores the immense potential of biological systems in exploiting different forms of energy to achieve optimal energy transfer.

摘要

生物分子之间的电动力学相互作用对于时间和空间分子控制具有潜在的生物学意义,这使得有必要研究它们在生物系统中通过各种机制的激活情况。利用红藻藻胆体天线系统中的一种光捕获蛋白,我们证明了不仅光照射,而且仅热能就可以触发高达数百纳米的有吸引力的电动力学相互作用,这种相互作用由低频集体模式维持。这些模式和相互作用的激活可能会影响藻胆体系统内的构象重排和能量传输。这种范式转变突显了生物系统在利用不同形式的能量来实现最佳能量转移方面的巨大潜力。

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