바이오인

 출처 : 생물학연구정보센터(BRIC)

광 단백질의 진화와 그 기능

[요약문]

광합성 진핵생물은 매우 다른 형태의 광 수확 단백질(Light-harvesting protein, LHP)을 가지고 있지만, 동일하게 하나 혹은 그 이상의 막에 붙어 있는 Lhc (Light harvesting complex)를 가지고 있다. Lhc들은 엽록소 a와 대부분의 다른 엽록소, 그리고 다른 형태의 카로티노이드(carotenoid)들과도 비공유결합한다. Lhc들은 두 가지 그룹으로 분류되는데, 첫 번째 Lhca/b 그룹의 단백질은 일반적으로 엽록소 b와 루테인과 결합하며 주로 'Green lineage' 에서 발견된다. 두 번째 그룹은 Lhcr/Lhcf, Lhcz과 Lhcx/Lhc SR들로 분류된다. Lhcr/Lhcf, Lhcz 그룹은 주로 엽록소 c와 카로티노이드에 붙어서 들뜬(excitation) 에너지 이용에 매우 효율적이며 Chromalveolates에서 발견되고, 그들의 적조류 조상에서도 발견된다. Lhcx/LhcSR은 대부분의 Chromalveolate와 Green lineage 중에도 존재한다. Lhc들은 빛의 수확뿐만 아니라 광 보호(역자 주: 빛에 의해 세포가 손상 되는 것에서 보호) 작용을 하며, 틸라코이드(thylakoid) 막의 구조에 영향을 미친다. Lhc 서브 계열의 여러 기능들이 진화의 관점으로 이 리뷰에서 논의된다.

[목차]

1. 서론
2. LHC 유전자 서열 분석을 통해 알게 된 것은?
   2.1 LHC 유전자 계열
  2.2 LHC 유전자의 진화
3. LHC의 기능과 생화학 연구들을 통해 알게 된 것은?
   3.1 빛 수확
    3.1.1 LHCa/b 계열
    3.1.2 LHCr/f 계열
  3.2 LHCx 계열 ? 빛이 과다하게 많을 경우에photosystem II를 보호함
  3.3 틸라코이드 구조와 광 시스템 간의 들뜬 에너지 분포의 균형
4. 결론

1. 서론

 모든 광합성 생물은 여러 종류의 광 수확 시스템을 필요로 한다. Photosystem이 빛을 흡수하는 면적을 향상시키고, 특별히 광합성에 사용되는 빛의 스펙트럼을 확대하기 위해서다. 진화의 과정에서 여러 가지 다른 형태의 Lhc가 발달된 것으로 보이는데, 예컨데 지금은 같은 종 안에서도 여러 가지 Lhc들이 존재한다. 이 리뷰는 대부분의 광합성 진핵생물에서 발견되는 막에 붙은 Lhc 계열에 초점을 맞추고 있다. 가장 자세히 연구된 Lhc는 고등 식물에 존재하는 PSII와 LHCII일 것이다. 대부분의 Lhc들은 세 개의 알파 나선 구조가 막에 걸쳐져 있고, 크기가 다른 루프로 연결되어 있을 것으로 예측된다(그림 1). 그보다 더 작거나(1개 또는 2개의 나선형) 혹은 더 커다란 (4개 나선형) Lhc도 있지만, 4개 나선형 PsbS를 제외하고는 이 리뷰에서는 다루지 않는다.
 

...................(계속)

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