ОКИСЛИТЕЛЬНАЯ ФОТОДЕСТРУКЦИЯ ПИГМЕНТОВ И ЗАМЕДЛЕННАЯ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ ФС 1 ТЕРМОФИЛЬНЫХ ЦИАНОБАКТЕРИЙ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Кауров Ю. Н., Ловягина Е. Р., Антал Т. К., Мерзляк М. Н., Давлетшина Л. Н., Белевич Н. П., Иванов И. И., Сейберт М., Рубин А. Б.
Московский государственный университет им.М.В.Ломоносова, биологический факультет, кафедра биофизики, 119899 Москва; *Национальная лаборатория возобновляемой энергии, Колорадо, США
Термоиндуцированная замедленная люминесценция хлорофилла ФС 1 мембран термофильных цианобактерий проявляет высокую чувствительность к присутствию кислорода. В анаэробных условиях интенсивность замедленной люминесценции и термостабильность цепи транспорта электронов возрастают, что связано, по-видимому, с уменьшением скорости окислительной деградации пигментов ФС 1. Сравнительное исследование изменений замедленной люминесценции и спектров поглощения мембран термофильных цианобактерий при высоких температурах позволило установить, что: 1) термоиндуцированный рост интенсивности стационарной замедленной люминесценции ФС 1 сопровождается увеличением скорости фотоиндуцированного выцветания пигментов (хлорофилла и каротиноидов); максимальная интенсивность замедленной люминесценции при 78 °С соответствует максимальной скорости выцветания пигментов; 2) при 78 °С в аэробных условиях дозовые зависимости скорости рекомбинации в паре Fa/Fb - Р700, оцененной по интенсивности замедленной люминесценции ФС 1, и скорости фотовыцветания пигментов мембран при низких плотностях возбуждающего света имеют одинаковую форму с насыщением при 4 мВт/м2; 3) анионы галогенного ряда (Сl-, Вг-) и NO3-, эффективно снижающие интенсивность термоиндуцированной замедленной люминесценции, снижают скорость фотодеструкции хлорофилла при высоких температурах; ионы солей, слабо влияющих на замедленную люминесценцию ФС 1 (например, MgS04, цитрат Na), не предотвращают фотодеструкции хлорофилла; 4) в анаэробных условиях или в присутствии аскорбата Na, взаимодействующего с активными формами кислорода, резкое возрастание интенсивности термоиндуцированной замедленной люминесценции наблюдается на фоне практически полного ингибирования процессов деструкции пигментов. На основании совокупности полученных данных сделан вывод о взаимосвязи процессов обратного переноса электронов с железосерных центров Fa и Fb  на Р700 и фотозависимой окислительной деструкции пигментов мембран цианобактерий при высоких (65 - 80 °С) температурах; обсуждаются механизмы взаимовлияния этих процессов. Работа поддержана грантом Российского фонда фундаментальных исследований.