КОНФОРМАЦИОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В БАКТЕРИАЛЬНОМ БЕЛКЕ RecA ИЗ Esherichia coli ПРИ ЕГО ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ЛИГАНДАМИ: ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ СПЕКТРОФЛУОРИМЕТРИЯ ТИРОЗИНОВЫХ И ТРИПТОФАНОВЫХ ОСТАТКОВ БЕЛКА
Исаев-Иванов В. В., Козлов М. Г., Байтин Д. М.
Отделение молекулярной и радиационной биофизики Петербургского института ядерной физики РАН, 188350 Санкт-Петербург/Гатчина, Орлова Роща.
Предлагается метод разделения
спектров эмиссии (ЕМ) и возбуждения (ЕХ) белка на спектры (ЕМ)
и (ЕХ) его тирозиновых (Tyr) и триптофановых (Trp) остатков. Метод
был применен к анализу спектров (ЕМ) и (ЕХ) белка RecA из Esherichia
coli и его комплексов с Mg2+, ATPgS или ADP и однонитевой
DNA(ssDNA). Белок RecA состоит из С-домена, содержащего 2 Trp
и 2 Tyr остатка, основного домена с 5-ю Tyr остатками и N-домена,
не содержащего Trp и Tyr остатков. Нами было показано, что флюоресценция
Tyr остатков в С-домене погашена из-за переноса энергии на Trp
остатки. В связи с этим Trp флюоресценция белка RecA обеспечивается
С-доменом, а тирозиновая соответственно основным доменом. Спектральный
анализ Trp и Tyr составляющих показал, что взаимное пространственное
расположение основного и С-доменов в мономере белка RecA различно
для комплексов с ATPgS и ADP, в то время как при взаимодействии
этих комплексов с ssDNA это расположение не изменяется. В работе
проанализированы гомогенное (не зависящее от длины волны возбуждения)
и негомогенное ( зависящее от длины волны возбуждения) типы гашения
Tyr и Trp
флюоресценции. Предполагается, что гомогенное гашение есть результат
синглет-синглетного переноса энергии с Tyr и Trp
остатков на аденин ATPgS или ADP. По аналогии негомогенное гашение
может быть объяснено также переносом энергии с Tyr и Trp
остатков на аденин, но с высоких колебательных уровней возбужденных
состояний этих остатков. В этом случае для корректного расчета
интеграла перекрытия использовался не спектр эмиссии донора, а
спектральная функция свертки спектров эмиссии и возбуждения донора,
что увеличивает интеграл перекрытия и позволяет объяснить негомогенное
гашение флюоресценции Trp остатков в С-домене при взаимодействии
белка с нуклеотидными кофакторами.