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 700+). 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.