Несколько лет назад (Biochem. J. 1993. v. 290. p. 627-631) нами был предложен альтернативный донор электронов для нитрогеназы {состоящей из двух металлопротеидов - Fe-белка (Av2) и Mo-Fe-белка
(Av1)}, основанный на фотовозбужденном эозине с NADH, при использовании которого удалось реализовать новые подходы для исследования механизма действия нитрогеназы. Показано, что кроме изученного ранее эозина ("Биохимия", 1996, 61, 2165-2172), фотодонорами в присутствии NADH являются 4',5'-дибромфлуоресцеин (ДБФ), цианозин и эритрозин (Биохимия. 1998. т. 63, с. 1164-1175). Используемый зарубежными исследователями донор - дитионит вызывал неспецифическую диссоциацию нитрогеназы, которая лимитировала саму нитрогеназную реакцию. Фотохимический донор в сочетании с методом кинетической лазерной спектроскопии позволил исследовать истинный механизм нитрогеназной реакции. Удалось осуществить фотостимулирование внутримолекулярного переноса электрона в нитрогеназе, зарегистрировать на одной кинетической кривой и найти константы скорости стадий переноса электронов от фотодонора по нитрогеназе на субстрат. При изучении фотовосстановления нитрогеназного комплекса (Av2_окисл. Av1)MgATP были зарегистрированы одновременно обе первоначальные стадии оборота нитрогеназы: фотовосстановление Av2 (I) и перенос электрона от Av2 к Av1 (II). Ни (I), ни (II) реакции не были скоростьопределяющими для оборота нитрогеназы с фотодонорами. Исследована кинетика фотовосстановления Av2 ЧMgADP в растворе и в комплексе с Av1 при концентрации ДБФ до 1,3Ч10^-4 М. Определены константы скорости второго порядка двух последних реакций (9,7Ч10^{7 ± 106} и 1,2Ч10^{8 ± 1,2Ч107} М^-1с^-1 соответственно). На основании полученных данных дан кинетический механизм нитрогеназной реакции с фотодонором^. Эффективная константа скорости переноса 1-го и 2-го электронов с Av2 на Av1 равна 70 ± 7 с^-1, константа скорости переноса 2-го электрона равна 116 ± 10 с^-1. Константа скорости лимитирующей стадии - отщепления MgADP в процессе образования сверхвосстановленного состояния Av1 (*Av1^2-) равна 12 ± 2 с^-1. Работа поддержана грантом INTAS 96-1503.