甄张赫，朱锐丹，秦松，陈海龙，蒲洋，翁羽翔2,*，李文军*

( 1.中国科学院烟台海岸带研究所，山东 烟台 264003；2.中国科学院大学，北京 100049；3.中国科学院物理研究所 北京凝聚态物理国家研究中心/软物质物理重点实验室，北京 100190；4.中国科学院海洋大科学研究中心，山东 青岛 266071；5.鲁东大学 农学院，山东 烟台 264025)

1 引言

藻类进行光合作用的第1步是捕捉光能并将光能传递至光合反应中心，该过程是由藻类捕光蛋白完成的[1]。藻胆体是蓝藻和红藻中非常重要的捕光复合体，主要由杆结构和核结构两部分组成[2-3]。藻胆体的杆结构可以帮助藻类在水下的弱光环境高效地捕捉光能，而藻胆体的核结构可以将杆结构捕捉的光能以95%以上的效率传递至光合反应中心[4-5]。

别藻蓝蛋白（allophycocyanin，APC）三聚体是红、蓝藻藻胆体核结构的主要组成成分之一[6]。晶体结构揭示（图1），APC三聚体是由3个单体组成的厚约为3 nm，直径约为13 nm的圆盘状结构，中央存在1个直径约为3.5 nm的可插入连接蛋白的空腔[7-8]。APC三聚体每个单体包含1个α亚基和1个β亚基，每个α亚基和β亚基的Cys84位点都结合有1个藻蓝胆素（phycocyanobilin，PCB），这些 PCB 可以与氨基酸共同构成发色团，发色团参与了APC的捕光和能量传递[9]。

图1 别藻蓝蛋白三聚体晶体结构图Fig.1 Allophycocyanin trimer crystal structure

虽然APC三聚体只结合有6个PCB，但APC三聚体内部的能量传递却非常快速[10]。APC三聚体Cys84位点上的两个发色团结构与蓝藻的藻蓝蛋白（Cyanobacteria-phycocyanin，C-PC）三聚体 Cys84位点上的两个发色团的结构相似，但是APC三聚体电子弛豫的速度是C-PC的10倍[7,11]。APC三聚体的能量吸收光谱从620 nm传递到650 nm的时间约为200～600 fs[12-13]。……