СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ СПЕКТРАЛЬНЫХ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СВОЙСТВ РЕАКЦИОННЫХ ЦЕНТРОВ ДИКОГО ТИПА И ДВОЙНОГО МУТАНТА H(L173)L/I(L177)H ПУРПУРНОЙ БАКТЕРИИ Cereibacter sphaeroides

Аннотация:

Ранее мы обнаружили, что в реакционном центре (РЦ) пурпурной бактерии Cereibacter sphaeroides образование гетеродимерного первичного донора электрона (Р), вызываемое замещением His-L173 на Leu, компенсируется второй мутацией Ile-L177 - His. Существенные изменения спектральных свойств, состава пигментов и редокс-потенциала Р, наблюдаемые в РЦ H(L173)L, в РЦ H(L173)L/I(L177)H восстанавливаются до соответствующих характеристик нативного РЦ с той разницей, что энергия длинноволнового Qy оптического перехода Р значительно (на ~75 мэВ) увеличивается. В данной работе с помощью фотоиндуцированной дифференциальной ИК-Фурье-спектроскопии нами показано, что в РЦ H(L173)L/I(L177)H сохраняется гомодимерная структура Р с частично измененными электронными свойствами: ослабевает электронное сопряжение в катион-радикале димера Р и увеличивается локализация положительного заряда на одной из его половин. Результаты исследования свойств РЦ тройного мутанта H(L173)L/I(L177)H/F(M197)H согласуются с предположением о том, что наблюдаемые изменения электронной структуры Р4, а также значительное смещение полосы Qy Р в РЦ H(L173)L/I(L177)H связаны с модификацией пространственного положения и/или геометрии Р. Методом фемтосекундной абсорбционной дифференциальной спектроскопии показано, что в РЦ H(L173)L/I(L177)H сохраняется последовательность реакций Р*->Р+Ва ->Р+На->P4Qa со скоростями переноса электрона и квантовым выходом состояния P+Qa, близкими наблюдаемым в РЦ дикого типа (Р*-синглетно-возбужденное состояние Р; Ва, На и Qa - молекулы бактериохлорофилла, бактериофеофитина и убихинона в активной А-ветви кофакторов соответственно). Полученные результаты в совокупности с ранее опубликованными данными для РЦ с симметричной двойной мутацией H(M202)L/I(M206)H демонстрируют, что с помощью введения дополнительных точечных аминокислотных замен фотохимическая активность изолированного РЦ из С. sphaeroides может быть сохранена на высоком уровне даже при отсутствии важных структурных элементов - аксиальных гистидиновых лигандов к первичному донору электрона Р.

Авторы:

Издание: Биохимия
Год издания: 2024
Объем: 15с.
Дополнительная информация: 2024.-N 10.-С.1716-1730. Библ. 56 назв.
Просмотров: 1