МИГРАЦИЯ ЭНЕРГИИ В АНТЕННЕ ТРИМЕРА КОМПЛЕКСА ФОТОСИСТЕМЫ 1 ЦИАНОБАКТЕРИЙ Spirulina platensis
Карапетян Н. В.
Институт биохимии им. А.Н.Баха РАН, 117071 Москва
Антенна тримеров фотосистемы
1 (ФС 1) цианобактерий Spirulina,
в отличие от мономеров, содержит длинноволновую форму хлорофилла
а (Хл), характеризующуюся поглощением при 735 нм (Хл735)
и флуоресценцией 760 нм (Ф760) при 77 К. Интенсивность
Ф760 резко зависит от редокс-состояния П700:
максимальна при восстановленном П700 и минимальна при
окисленном П700 (П700+).
Тушение Ф760 окисленным П700 приписывается
миграции энергии от Хл735 к катион-радикалу П700
с максимумом поглощения при 825 нм.
Расчеты интегралов перекрывания полос флуоресценции Хл735
и Хл710 нм с полосами поглощения П700 и
П700+ указывают на то, что П700+
является эффективным тушителем Ф760. Обнаружение Ф760
в тримерах ФС 1 и целых клетках цианобактерий
Spirulina
свидетельствует
о том, что тримеры ФС 1 действительно присутствуют в цианобактериальных
тилакоидах. Установлено, что длинноволновая форма Хл735 в
тримере ФС 1 образуется вследствие пигмент-пигментного взаимодействия
молекул Хл, локализованных в антенне разных мономерных субъединиц,
формирующих тример: (i)
разложение низкотемпературных спектров поглощения тримеров и мономеров
ФС 1 на спектральные формы Хл показало, что антенна каждой
из субъединиц тримера содержит по 2 молекулы Хл735 ;
(ii)
инкубация бездетергентных тилакоидных мембран
Spirulina
в высокосолевой
среде (150 мМ) вела к падению интенсивности Ф760 (переход
тример>мономер) по сравнению с ее интенсивностью у мембран
в низкосолевой (5 мМ) среде; отмывание солей из среды инкубации
приводило к регенерации интенсивности Ф760 (переход
мономер>тример);. (iii)
инкубирование изолированных мономеров ФС 1 в липосомах из
фосфатидилхолина приводило к их сборке в тример,
который характеризовался Ф760 при 77 К, как и оргинальный
тример. Кинетика флуоресценции тримеров ФС 1, измеренная
с разрешением в 30 пикосекунд, не зависит от редокс-состояния
П700 при комнатной температуре, но обнаруживает такую
зависимость при 77 К: когда П700 восстановлен, миграция
энергии от Хл710 и Хл720 к Хл735 гораздо
медленнee,
чем при П700+. При этом скорость
миграции энергии от валового Хл (Хл680) к Хл735
не зависит от температуры.