Influence of phospholipid composition on self-assembly and energy-transfer efficiency in networks of light-harvesting 2 complexes.
Influence of phospholipid composition on self-assembly and energy-transfer efficiency in networks of light-harvesting 2 complexes.
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磷脂组成对光捕获 2 复合物网络中自组装和能量转移效率的影响。
DOI：
10.1021/jp4047819
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发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sumino;A. ; Dewa;T. ; Noji;T. ; Nakano;Y. ; Watanabe;N. ; Hildner;R. ; Bösch;N. ; Köhler;J. ; Nango;M.
在紫色细菌的光合膜中，捕光2（LH 2）复合物网络捕获太阳光并传递激发能。为了研究色素蛋白复合物的超分子结构与其生物学功能之间的相互关系，将LH 2复合物重构为3种磷脂膜，即1-α-磷脂酰甘油（PG）、1-α-磷脂酰胆碱（PC）和1-α-磷脂酰乙醇胺（PE）/PG/心磷脂（CL）。原子力显微镜（AFM）显示，磷脂的类型有一个至关重要的影响的LH 2复合物的聚簇趋势增加从PG PC PE/PG/CL，其中LH 2复合物形成大，密集的集群。时间分辨光谱揭示了一个强大的淬灭的LH 2的荧光，这是归因于单线态-单线态和单线态-三线态湮灭之间的LH 2复合物在人工膜系统的有效能量转移。定量分析表明，复合物间的能量传递效率随纳米结构形貌的变化而变化，即PE/PG/CL > PC > PG，这与AFM观察到的LH 2的聚集趋势一致。这些结果表明磷脂对LH 2复合物自组装成网络和伴随的复合物间能量转移效率的强烈影响。
In the photosynthetic membrane of purple bacteria networks of light-harvesting 2 (LH2) complexes capture the sunlight and transfer the excitation energy. In order to investigate the mutual relationship between the supramolecular organization of the pigment–protein complexes and their biological function, the LH2 complexes were reconstituted into three types of phospholipid membranes, consisting ofl-α-phosphatidylglycerol (PG),l-α-phosphatidylcholine (PC), andl-α-phosphatidylethanolamine (PE)/PG/cardiolipin (CL). Atomic force microscopy (AFM) revealed that the type of phospholipids had a crucial influence on the clustering tendency of the LH2 complexes increased from PG over PC to PE/PG/CL, where the LH2 complexes formed large, densely packed clusters. Time-resolved spectroscopy uncovered a strong quenching of the LH2 fluorescence that is ascribed to singlet–singlet and singlet–triplet annihilation by an efficient energy transfer between the LH2 complexes in the artificial membrane systems. Quantitative analysis reveals that the intercomplex energy transfer efficiency varies strongly as a function of the morphology of the nanostructure, namely in the order PE/PG/CL > PC > PG, which is in line with the clustering tendency of LH2 observed by AFM. These results suggest a strong influence of the phospholipids on the self-assembly of LH2 complexes into networks and concomitantly on the intercomplex energy transfer efficiency.
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