ТЕРМОИНДУЦИРОВАННАЯ ЗАМЕДЛЕННАЯ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ ХЛОРОФИЛЛА ФСI И ДЕГРАДАЦИЯ ФЕРРЕДОКСИНОВ В МЕМБРАНАХ ТЕРМОФИЛЬНЫХ ЦИАНОБАКТЕРИЙ
Кауров Ю. Н., Ловягина Е. Р., Давлетшина Л. Н., Семин Б. К., Александров А. Ю., Новакова А. А., Хвальковская Е. А., Иванов И. И.
Московский государственный университет им.М.В.Ломоносова, биологический факультет, кафедра биофизики, 119899 Москва
Обнаруженное нами ранее
явление термоактивациии замедленной люминесценции хлорофилла ФС I
изолированных мембран и целых клеток термофильных цианобактерий
Synechococcus elongatus происходит на фоне деструкции пигмент-белкового
комплекса ФС I и обусловлено, с одной стороны, увеличением
скорости рекомбинации зарядов, а с другой - нарушением механизма
тушения каротиноидами возбужденных состояний хлорофилла в реакционном
центре [Kaurov et al., 1993]. Исследование с помощью метода Мессбауэровской
спектрометрии влияния температуры на состояние атомов железа в
железосодержащих компонентах, участвующих в транспорте электронов
(ферредоксины, Fx-, Fa- и Fb-центры)
и являющихся наиболее термолабильными звеньями ФС I, показало,
что в интервале температур 60 - 80 °С происходит резкая деградация
(до 75%) железосерных центров ферредоксинов, сопровождающаяся
накоплением неорганического восстановленного железа и ингибированием
терминального участка переноса электронов через ФСI на кислород.
В этом же температурном интервале в аэробных условиях зарегистрировано
и нарастание термоиндуцированной замедленной люминесценции хлорофилла
ФС 1 с максимумом при 78 °С. Корреляция изученных процессов
позволяет связать термоиндуцированный рост замедленной люминесценции
ФС 1 с нарушением оттока электронов из ФС 1 на кислород
в результате разрушения железосерных центров ферредоксинов. В
свою очередь, образующиеся в последнем процессе ионы двухвалентного
железа, накопление которых к 80 оС практически достигает максимума,
могут катализировать реакции свободнорадикального окисления липидов
и ускорять термоиндуцированную деструкцию мембран и потерю функциональной
активности ФC 1. Работа поддержана грантом РФФИ.