БЕЛОК-БЕЛКОВЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В КОМПЛЕКСЕ ФЕРМЕНТОВ ФАЗЫ КАРБОКСИЛИРОВАНИЯ, ВЫДЕЛЕННОМ ИЗ ЛИСТЬЕВ Beta vulgaris

Гавриленко Ю. А., Демидова Р. Н., Кузьмин А. Н., Новичкова Н. С., Романова А. К., Фрейм К.
*Институт фундаментальных проблем биологии РАН, 142292 Пущино
Существование надмолекулярных комплексов, образуемых тремя ферментами фазы карбоксилирования цикла Кальвина - Бенсона: рибулозо-1,5-бисфосфаткарбоксилазой (РБФК/О), рибозофосфатизомеразой (РФИ) и фосфорибулокиназой (ФРК), в строме хлоропластов хорошо доказано. Кинетические преимущества организации в комплексы ферментов, относящихся к метаболической цепи, состоящие в туннелировании продукта предыдущей реакции в активный центр следующей, для которой он является субстратом, неоднократно показаны в модельных экспериментах. Однако мало известно о природе и прочности связей белков в комплексах и количественном соотношении комплексообразующих и свободных ферментов. Нами использованы методические подходы, обеспечивающие мягкие условия выделения комплекса и дальнейшее сравнительное изучение его устойчивости при использовании разных принципов дальнейшей очистки. Гомогенат листьев сахарной свеклы после отжатия через плотную ткань осветляли центрифугированием при 100000 g и 2 OC. Исходный препарат комплекса получали осаждением 36%-м раствором полиэтиленгликоля (ПЭГ-1000) в присутствии 10 мМ MgCl2. Раствор осадка в буфере затем подвергали гель-фильтрации, ионообменной или адсорбционной хроматографии при контроле с помощью электрофореза в полиакриламидном геле. Прямым определением активности РБФК/О и фиксации 14СО2 в присутствии рибозо-5-фосфата (Р5Ф) и АТФ, показывающим одновременное присутствие РБФК/О, РФИ и ФРК, определяли локализацию комплекса и свободной РБФК/ О в элюатах из колонок. Во всех случаях определяли электрофоретическую подвижность и состав белковых компонентов фракций. Установлено, что отношения активности свободной РДФК/О к суммарной активности трех ферментов на первых стадиях выделения (в СН100000хg, осадке ПЭГ и в активных фракциях после гельфильтрации) близки, тогда как после ионообменной хроматографии наблюдается снижение скорости фиксации 14СО2 на Р5Ф и АТФ, что свидетельствует о распаде комплекса. Электрофорез нативных белков показал присутствие двух полос высокомолекулярных белков (РБФК/О и комплекса) в первых случаях и только одной (РБФК/О) - в последнем. При разных физических воздействиях устойчивость комплекса различна. Обсуждается роль слабых белок - белковых взаимодействий при образовании комплексов растворимых белков фазы карбоксилирования в строме хлоропластов высших растений.