Электрогенные реакции переноса зарядов в ядерных комплексах фотосистемы 2 с разрушенными и реконструированными кислород-выделяющими комплексами

• Автор: Петрова, Ирина Олеговна
• Шифр специальности: 03.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 128 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

1. ВВЕДЕНИЕ

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. Фотосинтез

2.2. Структура комплекса фотосистемы

2.3. Функционирование комплекса ФС

2.4. Фотоактивация ФС

2.5. Заключение

3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

3.1. Препаративные методы
Выделение мембранных фрагментов, обогащенных ФС
Выделение ядерного комплекса ФС 2 с активным КВК
Выделение комплекса ФС2, лишенного марганцевого кластера (апо-КВК-ФС 2)
Приготовление протеолипосом, содержащих ядерные комплексы ФС
Фотоактивация КВК
3.2. Аналитические методы
Флуоресценция
Полярографический метод измерения кислорода
Прямой электрометрический метод регистрации йФ
Редокс-титрование первичного хинонного акцептора QA
4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. Характерные особенности ядерных комплексов ФС
4.2. Ядерные комплексы ФС 2 с поврежденным и реконструированным КВК в растворе и в липосомах
4.3. Электрогенные реакции, обусловленные S-переходами КВК, в протеолипосомах, содержащих фотоактивированные
ПРЕПАРАТЫ АПО-КВК-ФС
4.4. Электрогенные реакции, обусловленные переносом зарядов на хинон-акцепторном участке, в протеолипосомах,
содержащих фотоактивированные препараты АПО-КВК-ФС
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
6. ВЫВОДЫ
7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ФС 1 фотосистема
ФС 2 фотосистема
РЦ реакционный центр
Б1, Б2 белки ФС 2, формирующие РЦ и содержащие редокс-компоненты
переноса зарядов Су! Ь559 цитохром Ь559, интегральный компонент РЦ
КВК кислород-выделяющий комплекс
РяЬО марганец-стабилизирующий периферический белок с
молекулярной массой около 33 кДа РСА рентгеноструктурный анализ
НАДФ никотинамидадениндинуклеотидфосфат
ОСМи 3 -(3,4,-дихлорфенил)-1,1 -диметилмочевина
ТМФД К,14,1Р>Г-тетраметил-«-фенилендиамин
ДХФИФ 2,6-дихлорфенолиндофенол
ДХБХ 2,6-дихлор-и-бензохинон
ДАД 2,3,5,6-тетраметил-н-фенилендиамин
ФМС феназинметосульфат
ДФК 1,5-дифенилкарбазид
Р680 первичный донор электрона РЦ ФС
Рйео феофитин
СЫ хлорофилл

редокс-активный тирозин-161 01-субъединицы
Qв первичный и вторичный хинонные акцепторы, соответственно
Р<3, РС?Н2 пластохинон и пластогидрохинон, соответственно
Мп марганец
мвов моногалактозилдиациглицерин
БООй дигалактозилдиациглицерин
8(^0 сульфохиновозилдиацилглицерин
Рв фосфатидилглицерин
МЕ8 2-(1Ч-морфолино)этансульфоновая кислота
НЕРЕБ Ы-(2-гидроксиэтил)пиперазин-М’-(2-этан-сульфоновая кислота)
ТЬЖ трис(гидроксиметил)аминометан
р 1-'Ш среднеточечный окислительно-восстановительный потенциал (мВ)
їі/2 полувремя реакции
Т время, за которое амплитуда ответа изменяется в е раз
Л*Р трансмембранная разность электрических потенциалов
ЕТІЯ ИК-Фурье-спектроскопия

Четвертая вспышка: переход Б о —» 5 /
Четвертый фотон замыкает описываемый цикл, вызывая переход Бц - в]. Изучение этого перехода затрудняет рассинхронизация 8-состояний из-за неизбежных промахов на предыдущих вспышках. Обнаружен рН-независимый выброс протона, а накопления заряда при этом переходе обнаружено не было [Наитапп Н а1, 1994]. Таким образом, переход 80 —> отражает окисление
марганцевого комплекса и депротонирование его самого или его
непосредственного окружения. Как и в случае переноса электрона на радикал при переходе Б] —> Бг, константа скорости не зависит от pH и, в отличие от перехода Бг —> 83, не зависит от наличия И20, и энергия активации этого перехода относительно низка.
Под внешне сложными и нерегулярными событиями Б-цикла может быть скрыт простой принцип: протоны и электроны высвобождаются от марганцевого комплекса строго поочередно [Баи & Наитапп, 2007]. Это утверждение ведет к реакционному циклу, который получается расширением классического Б-цикла с учетом высвобождения протонов от марганцевого комплекса в явном виде. Такой реакционный цикл содержит девять состояний и показан на Рис. 1.8. Начиная с состояния 10, восемь чередующихся этапов отщепления электрона и протона приводят к состоянию 18, когда высвобождены 4 электрона и 4 протона.