БИОХИМИЯ, 1994, том 59, вып. 1, с. 126–136
Природа многокомпонентности образования интермедиата M при фотоцикле бактериородопсина. I. Анализ образования интермедиатов M у бактериородопсина дикого типа
Поступила в редакцию 03.06.1993
Аннотация
Кинетика распада интермедиата L и образования интермедиата М при фотоцикле бактериородопсина дикого типа хорошо описывается суммой двух экспонент с τ1 = 60 и τ2 = 250 мкс (pH 7,0, 20°). Более быстрому процессу образования М соответствует распад L с дифференциальным максимумом при 550 нм, а более медленному – распад L с дифференциальным максимумом при 530 нм, что указывает на существование двух параллельных путей образования М. В присутствии ионов лютеция и в 80%-ном глицерине в образовании М появляется третья компонента с τ3 = 1 мс (2,5 мс в глицерине). В последнем случае заметно замедляется распад интермедиата К, а первые две компоненты образования М ускоряются до 7 и 65 мкс. Интермедиат L практически не регистрируется. В 100 мМ NaCl при pH 7,0 компонента с τ3 = 1 мс присутствует как лаг-фаза в релаксации фотоответов при 400 и 520 нм и как отдельная компонента в увеличении оптической плотности при 335 нм. Предложены следующие схемы образования М у бактериородопсина в водной суспензии (1) и в присутствии Lu 3+ или в 80%-ном глицерине (2):
60 мкс 1 мс
L1————-→M1——–→M1‵ (1)
250 мкс 1 мс
L2———– → М2- ——→М2‵,
55 мкс 1 мс
L1 ————– →М1———-→M1‵,
(2) 220 мкс 1 мс
L2←————-→ М2——— →М‵2.
В рамках схемы (2) появление третьей компоненты объясняется вкладом обратной реакции М → L. Выделение протона в среду, регистрируемое с помощью рН-индикатора пиранина, в отсутствие буфера имеет ту же константу скорости, что и третья компонента образования М. В присутствии буфера протонирование пиранина по своей кинетике совпадает с образованием М. Предполагается, что выброс протона из белка в примембранное пространство происходит на стадии перехода L → М для обеих форм М, а выход протона в отсутствие буфера из примембранного пространства в среду обусловлен М → М’-переходом, связанным, по-видимому, с конформационной перестройкой белка.