Фотоинактивация изолированных реакционных центров фотосистемы 2 высших растений

• Автор: Побегуц, Ольга Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 129 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. СТРУКТУРНЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА
РЕАКЦИОННОГО ЦЕНТРА ФОТОСИСТЕМЫ
1.1.1. Структурно-функциональная организация фотосистемы
1.1.2. Фотохимические реакции фотосистемы
1.1.3. Светособирающий комплекс фотосистемы
1.1.4. Кислородвыделяющий комплекс фотосистемы
1.1.3. Реакционный центр (РЦ) фотосистемы
1.1.5.1 .Структура полипептидов РЦ фотосистемы
1.1.5.2. Фотохимические реакции в РЦ фотосистемы
1.1..5.3.Цитохром в-
1.1.5.4. Р-каротин
1.1.5.5. Сопутствующие молекулы хлорофилла в составе РЦ фотосистемы 2
1.2. ФОТОИНАКТИВАЦИЯ ФОТОСИСТЕМЫ
1.2.1. Фотоинактивация фотосистемы 2 по механизму "акцепторной стороны"
1.2.2. Фотоинактивация фотосистемы 2 по механизму «донорной стороны»
1.2.3. Фотоинактивация изолированного РЦ фотосистемы 2 по механизму "акцепторной" и "донорной" стороны
1.2.4. Роль активных форм кислорода в фотоинактивации фотосистемы 2.
1.2.5. Светоиндуцируемая деградация белков РЦ фотосистемы
1.3. ИНАКТИВАЦИЯ ФОТОСИСТЕМЫ 2 УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫМ
СВЕТОМ
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1.2. Измерение фотохимической активности изолированного РЦ
фотосистемы
2.1.2. Жидкостная хроматография высокого давления
2.1.3. Электрофоретический анализ изолированного РЦ фотосистемы 2 в
денатурирующих условиях

2.1.4. Электрофоретический анализ изолированного РЦ фотосистемы 2 в неденатурирующих условиях
2.1.5. Изоэлектрофокусирование
2.1.6. Измерение спектров поглощения
2.2. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.2.1. Выделение хлоропластов
2.2.2. Выделение тилакоидов
2.2.3. Выделение препаратов изолированного РЦ фотосистемы
2.2.4. Фотоинактивация изолированного РЦ фотосистемы
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Новый эффективный метод выделения изолированного комплекса Д1-Д2-цитохром в-559 реакционного центра фотосистемы 2 из
листьев гороха
3.2. Характеристика полученного изолированного комплекса Д1-Д2-цитохром в-559 реакционного центра фотосистемы
3.3.. Фотоинактивация изолированного РЦ фотосистемы 2 в аэробных условиях
3.3.1. Потеря фотохимической активности изолированного РЦ ФС-
3.3.2. Спектральные изменения изолированного РЦ при
• фотоинактивации в аэробных условиях
3.3.3. Фотоагрегация и деградация белков Д1 и Д2 при фотоинактивации изолированного РЦ в аэробных условиях
3.3.4. Минорные фракции хлорофилла "а" в изолированном РЦ ФС-
и их образование при фотоинактивации в аэробных условиях
3.3.5. Исследование защитного действия двух ингибиторов электронного транспорта - атразина и нового фенольного ингибитора - К15 - при фотоинактивации изолированного РЦ ФС-2 в аэробных условиях
3.4. Фотоинактивация изолированного РЦ ФС-2 в анаэробных условиях
3.5. Потеря фотохимической активности РЦ ФС-
3.5.1. Спектральные изменения РЦ ФС-
3.5.2. Структурные изменения белков РЦ ФС-
3.6. Фотоинактивация изолированного РЦ в восстановительных
условиях
3.6.1. Потеря фотохимической активности РЦ ФС-
3.6.2. Спектральные изменения РЦ ФС-
3.6.3. Структурные изменения белков Д1 и Д2 изолированного РЦ ФС-2
3.7. Действие ультрафиолетового света в области 250-270 нм на
структурно-функциональную организацию изолированного
РЦ ФС-
3.7.1. Подавление фотохимической активности РЦ ФС-
3.7.2. Структурные изменения РЦ при фотоинактивации УФ-светом
в области 250-270 нм
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

отсутствует система репарации и фрагменты деградации белков легко могут быть обнаружены с помощью электрофоретического анализа. В интактных организмах зафиксировать фрагменты деградации довольно трудно. Сравнение продуктов деградации белка Д1 в исследованиях in vivo и in vitro может помочь выяснить, какой механизм фотоинактивации происходит в растении. В 1987 году Гринберг с соавторами (Greenberg et al., 1987) показали в исследованиях in vivo, что белок Д1 деградирует с образованием N-терминального фрагмента с мол. массой 23,5 кДа. Предполагается, что этот фрагмент является первичным продуктом расщепления белка Д1, образующегося в процессе его деградации и ресинтеза. Многие исследователи считают, что он аналогичен тому, который образуется при фотоинактивации по «акцепторному» механизму в изолированных РЦ. Работы (Ohad et al., 1990; Shipton and Barber, 1994), где при фотоинактивации листьев обнаружен С-терминальный фрагмент с мол. массой 10 кДа, также подтверждают, что in vivo доминирующим является «акцепторный» механизм фотоинактивации. Однако, сравнение продуктов деградации белка Д1 при фотоинактивации листьев тыквы и выделенных из них КВК, показало, что in vivo действуют оба известных механизма фотоинактивации, а доминирующим является «донорный» механизм (Kettunen et al., 1996).
В системах in vivo обновляемость полипептида Д1 связана с работой протеаз. Показано, что фотоинактивация изолированных тилакоидов ведет к разрушению белка Д1 только при 20°С, но не при 4°С (Aro et al., 1990). Интересно, что эта деградация может наблюдаться в полной темноте, когда образец, освещенный при 4°С, переносят в темноту и выдерживают при 20°С. Последнее говорит о том, что свет необходим для включения процесса деградации белка Д1. Предполагается, что разрушение белков Д1 и Д2 идет с участием мембрансвязанных протеаз. Деградация может быть специфично блокирована ингибиторами протеаз серинового типа (Virgin et al., 1991). В хлоропластах были обнаружены мембрансвязанные протеазы, подобные протеазам ClpP, FtsH и DegP прокариот. Доказано участие протеазы FtsH во вторичной светоиндуцируемой деградации белка Д1 (Yamamoto, 2001). Однако в работе (Shipton and Barber, 1991) показано, что температурная чувствительность процесса деградации белка Д1 отражает, скорее, необходимость тепловой энергии, вызывающей конформационные изменения белка, и первичная деградация белка Д1 является скорее аутопротеолитическим процессом. То же самое относится и белку Д2.