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.