光化学系IIの光捕集タンパク質は、光化学系II(PSII)の反応中心に存在する内在性膜貫通タンパク質CP43(PsbC)とCP47(PsbB)です。これらのポリペプチドはクロロフィルaとβ-カロテンに結合し、励起エネルギーを反応中心に伝達します。[ 1 ] [ 2 ]
このファミリーには、光制限やストレス条件下に対処するためにシアノバクテリアでPSIIタンパク質から進化したIsiA遺伝子によってコードされる鉄ストレス誘導性クロロフィル結合タンパク質CP43'も含まれる。鉄欠乏生育条件下では、CP43'は光化学系I(PSI)と結合して、PSI三量体の周りに18個以上のCP43'分子の環状構造からなる複合体を形成し、PSIの光捕集システムを大幅に増強する。IsiAタンパク質はPSIIの光保護も提供できる。[ 3 ]
植物、藻類、および一部の細菌は、 P700を持つPSIとP680を持つPSIIという2つの光化学系を使用します。光エネルギーを利用して、PSIIはまず電子を一連の受容体を通して送り、プロトンポンプを駆動してアデノシン三リン酸(ATP)を生成した後、電子をPSIに渡します。電子がPSIに到達すると、そのエネルギーの大部分はATPの生成に使われていますが、P700によって捕捉された2番目の光子が、電子をフェレドキシンに送り、 NADPHの形で還元力を生成するのに必要なエネルギーを提供します。PSIIとPSIによってそれぞれ生成されたATPとNADPHは、有機化合物の生成のための光非依存性反応に使用されます。このプロセスは非循環的です。なぜなら、PSIIからの電子は失われ、水の酸化によってのみ補充されるからです。したがって、有機化合物の生成のために、水から電子とそれに付随する水素原子が絶えず流れています。私たちが呼吸する酸素は、この水からの水素の除去によって生成されます。[ 4 ]
IsiAは鉄ストレス抑制RNA(IsrR)と逆相関関係にある。IsrRはアンチセンスRNAであり、環境条件の変化に応じてIsiAの発現を調節する可逆的なスイッチとして機能する。