ВЛИЯНИЕ ЗАМЕНЫ ЛЕЙЦИНА М196 НА ГИСТИДИН НА ЭЛЕКТРОННУЮ СТРУКТУРУ ПЕРВИЧНОГО ДОНОРА ЭЛЕКТРОНА И ПЕРЕНОС ЭЛЕКТРОНА В РЕАКЦИОННЫХ ЦЕНТРАХ Rhodobacter sphaeroides

Аннотация:

Недавние рентгеноструктурные исследования выявили, что замена природного остатка лейцина М196 на гистидин в реакционном центре (РЦ) Rhodobacter (Rba.) sphaeroides приводит к образованию близкого контакта между генетически введенным гистидином и первичным донором электрона Р (димером молекул бактериохлорофилла (БХл) Рл и Рв)и формированию нового пигмент-белкового взаимодействия, не наблюдаемого в нативных РЦ. В настоящей работе возможная природа нового взаимодействия и его влияние на электронные свойства Р и фотохимическое разделение зарядов в изолированных мутантных РЦ L(M196)H исследованы методами стационарной абсорбционной спектроскопии, фотоиндуцированной дифференциальной ИК-Фурье-спектроскопии и фемтосекундной абсорбционной спектроскопии при комнатной температуре. Результаты сравниваются с данными, полученными для РЦ Rba. sphaeroides псевдодикого типа. Показано, что мутация L(M196)H приводит к уменьшению интенсивности и уширению длинноволновой Qy-полосы поглощения Р при ~865 нм. Следствием мутации является также ослабление электронного сопряжения между молекулами БХл в катион-радикале димера Р+ и увеличение локализации положительного заряда на молекуле РА. Сравнение полученных результатов с литературными данными позволяет предположить, что имидазольная группа гистидина Ml96 образует пи-водородную связь с пи-электронной системой молекулы Рв димера Р. Несмотря на значительные возмущения электронной структуры Р, мутантные РЦ сохраняют высокие скорости переноса электрона и квантовый выход состояния P+Qa (Qa — первичный хинонный акцептор), близкий к наблюдаемому в нативных РЦ. По-видимому, специфическая (Т-образная) пространственная организация пи-водородного взаимодействия и ее потенциальная гетерогенность в отношении энергии связи могли бы быть, по крайней мере частично, причинами того, что взаимодействие такого типа не реализуется между белком и пигментными и хинонными кофакторами в нативных РЦ.

Авторы:

Издание: Биохимия
Год издания: 2019
Объем: 10с.
Дополнительная информация: 2019.-N 5.-С.682-691. Библ. 32 назв.
Просмотров: 18