北京大学生命科学学院赵进东课题组应邀撰写藻胆体的结构和能量传递机制长文综述

2025年10月24日，北京大学生命科学学院、基因功能研究与操控全国重点实验室赵进东教授课题组应邀在《微生物学年鉴》（Annual Review of Microbiology）上发表了题为“The Structure and Mechanism of Energy Transfer in Phycobilisomes”的长篇综述。研究显示地球上约30%的光合作用由藻胆体（phycobilisome）吸收的光能驱动。综述系统梳理了近年来藻胆体结构解析以及能量传递机制研究的重要进展，重点探讨了藻胆体的结构和组装、蛋白与发色团之间的相互作用，提出了藻胆体能量传递具有near-unity效率的机制模型。综述还对藻胆体介导的状态调节研究领域中未解决的难题进行了分析，并探讨了藻胆体与光系统之间的相互作用和能量传递机制的研究方向。

论文截图

藻胆体（Phycobilisome，PBS）是一类存在于蓝细菌和红藻中的捕光天线复合体，负责吸收光能并传递到光反应中心，从而驱动光合作用电子传递。近年得益于冷冻电镜（cryo-EM）和二维电子光谱（two-dimensional electronic spectroscopy，2DES）的技术进展，藻胆体的结构和能量传递机制研究取得了巨大进展。该综述不仅阐述了藻胆体中藻胆蛋白的组成、生色团的结构和构象变化、连接蛋白的组成与功能，也全面总结了不同形态藻胆体的结构和组装机制，提出了藻胆体基于扩展吸光横截面积的两种演化策略——水平扩展和垂直扩展，还特别探讨了藻胆体附着到类囊体膜上的机理。

藻胆体中能量传递的机制模式图