Изучение организации пигмент-белковых комплексов у пурпурных окенонсодержащих фотосинтезирующих бактерий

• Автор: Сидорова, Татьяна Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 119 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Пурпурные фотосинтезирующие бактерии, их особенности как

объектов исследований

1.2. Пигментсодержащие мембраны пурпурных фотосинтезирующих

бактерий и входящие в их состав пигменты.

1.2.1. Бактериохлорофилл.

1.2.2. Каротиноиды.

1.2.3. Биосинтез каротиноидов

1.2.4. Функции пигментов.,Г

1.3. Пигментбелковые комплексы пурпурных фотосинтезирующих
бактерий.
1.3.1. Реакционный центр.
1.3.2. Комплекс ЬН1
1.3.3. Комплекс ЬН2 типа Б00
1.3.4. Комплекс ЬН2 типа Б00 из окенонсодержащих
бактерий.
ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования и их культивирование.
2.2. Выделение пигментсодержащих мембран.
2.3. Выделение пигментбелковых комплексов.
2.4. Спектрофотометрические методы.
2.5. Определение полипептидного состава мембран и комплексов.
2.7. Анализ и определение концентрации пигментов в мембранах и
пигментбелковых комплексах
ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Пигментсодержащие мембраны пурпурных серных бактерий i штамм В М3 и Ix i.
3.2. Электрофоретическое разделение пигментсодержащих фракций пигментбелковых комплексов.
3.3. Характеристика свойств пигментбелковых комплексов.
3.3.1. Характеристика свойств ансамбля Б0РЦ
3.3.2. Характеристика свойств комплекса Б00
3.3.3. Изучение состояния форм Бхл в комплексах Б00
3.4. Ингибирование синтеза каротиноидов в клетках бактерий i штамм ВМЗ и i
3.4.1. Пигментсодержащие мембраны из клеток,, i
с подавленным биосинтезом каротиноидов.
3.4.2. Пигментбелковые комплексы из мембран . i
с пониженным содержанием каротиноидов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


При исследовании спектров поглощения клеток ряда бактерий семейства i обнаружено, что в них формируется периферийный антенный комплекс с необычными спектральными характеристиками основной полосой поглощения при 0 нм и небольшим плечом при 0 нм соотношение полос поглощения 00 2,82,5 . . 2 типа Б00 с соотношением полос 00 0,81,6. Существенным отличием бактерий с периферийным комплексом Б00 является присутствие в мембранах в качестве основного циклического каротиноида окенона. Предполагается, что наличие необычных полос поглощения в ИКобласти спектра клеток окенонсодержащих бактерий связано с присутствием этого ароматического каротиноида, а именно специфическим взаимодействием окенона с димером Бхл . Только из клеток i , были выделены и охарактеризованы пигментбелковые комплексы . . Тем не менее, свойства пигментбелковых комплексов из окенонсодержащих бактерий малоизучены, исследование особенностей их организации расширит представление об организации фотосинтетического аппарата и роли каротиноидов в формировании и структуре отдельных пигментбелковых комплексов. Цель и задачи исследования. Основной целью настоящей работы было изучение организации пигментбелковых комплексов у новых видов бактерий с основным каротиноидом океноном, а также выяснение роли этого каротиноида в формировании и поддержании нативной структуры периферийного комплекса Б00. Выделить пигментбелковые комплексы из двух новых видов галофильных пурпурных серных фотосинтезирующих бактерий ТЪюсарха штамм ВМЗ и ЬатргоЬаШг тоскэюИЫоркИт с основным каротиноидом океноном. Изучить биохимические, спектральные характеристики и каротиноидный состав мембран и выделенных комплексов. Исследовать состояние форм Бхл в комплексе Б00, используя такие воздействия, как нагревание, органические растворители, детергенты, ЫаВНд и сравнить выявленные изменения с таковыми у комплекса Б00 из пурпурных серных и несерных бактерий. Исследовать влияние ингибиторов биосинтеза каротиноидов на рост клеток и формирование пигментбелковых комплексов в исследуемых бактериях. Разработать методику для выделения комплексов из клеток с пониженным содержанием каротиноидов и изучить эти комплексы. Оценить роль каротиноидов в формировании и стабилизации нативной структуры комплексов у окенонсодержащих бактерий. Научная новизна и практическая значимость работы. Выяснено, что фотосинтетический аппарат пурпурных серных бактерий ТЫосаряа штамм ВМЗ и Ь. Ле. МокЫорИНиз состоит из двух структурно обособленных и функционально различных блоков светособирающего комплекса типа Б00 и ансамбля Б0РЦ. Разработана методика для выделения пигментбелковых комплексов из хроматофоров этих бактерий, солюбилизированных Тритоном и ЬОАО. ЬН2 типа Б00 из С. Шттит отсутствием конформадионных переходов длинноволновых форм Бхл. Полоса поглощения при 0 нм в комплексе Б00 принадлежит мономеру Бхл, полоса при 0 нм димеру Бхл. В состав комплекса Б00 входят мономер Бхл с поглощением при 0 нм и димер с поглощением при 0 нм, в комплексе отсутствуют конформационные переходы и он не обладает высокой термоустойчивостью. Р, аР , аР и т. Б0РЦ типичны для аналогичных ансамблей из других видов бактерий. Б0РЦ. ЬН2 у пурпурных серных бактерий ТЫосарза штамм ВМЗ и Ь. Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на Международном симпозиуме по каротиноидам Лейден, , Международной конференции Биоэнергетика фотосинтеза Пущино, , Первой и Второй городской конференции молодых учных Пущино, , Сателитном симпозиуме XI Международного конгресса по фотосинтезу Тата, Венгрия, , Втором съезде биофизиков России Москва, , Международной школе Взаимодействие между хлорофиллами и каротиноидами в фотосинтезе Анталия, . По теме диссертации опубликовано 2 статьи. Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, результатов и их обсуждения, заключения, выводов и списка цитированной литературы, включающего 1 наименование. Работа изложена на 7 страницах машинописного текста, содержит рисунков и 6 таблиц.