Исследование pH-зависимости связывания катионов железа с донорной стороной фотосистемы 2

Аннотация

Светоиндуцированное взаимодействие катионов Fe(II) с донорной стороной фотосистемы 2 (ФС2), не содержавшей марганца (–Mn)), приводит к связыванию катионов железа и блокированию высокоаффинного Mn-связывающего участка. Измерена pH-зависимость блокирования с использованием дифенилкарбазид-2,6-дихлорфенолиндофенол-теста. Она имеет колоколообразную форму с рК₁ 5,8 и рК₂ 8,0. Аналогичную форму имеет и pH-зависимость выделения O₂ частицами ФС2 (рК₂ 7,6). Для локализации участка, обусловливающего снижение электрон-транспортной активности в области щелочных pH, исследовали pH-зависимость донирования электронов экзогенными донорами в ФС2(–Mn). Полученные данные свидетельствуют о том, что снижение эффективности связывания катионов железа при pH > 7,0 в процессе блокирования определяется донорной стороной ФС2(–Mn). С помощью мёссбауеровской спектроскопии установлено, что инкубация мембран ФС2(–Mn) в растворе железа (⁵⁷Fe(II) + ⁵⁷Fe(III)) сопровождается связыванием только Fe(III). pH-Зависимость неспецифического связывания катионов Fe(III) также имеет колоколообразную форму с рК₂ 8,1. Обработка ФС2(–Mn) модификатором гистидиновых остатков – диэтилпирокарбонатом – приводит к увеличению прочности связывания катионов Fe(III) с мембраной в области щелочных pH. Предполагается, что снижение эффективности блокирования в области щелочных pH определяется конкуренцией за связывание Fe(III) между ОН^– и гистидиновым остатком. Поскольку высокоаффинный Mn-связывающий участок не содержит гистидина, значит, гистидин локализован на другом (невысокоаффинном) участке связывания катиона железа, т.е. блокирование высокоаффинного Mn-связывающего участка осуществляется как минимум двумя катионами железа. Мы полагаем, что инактивация кислород-выделяющего комплекса в области щелочных pH также, видимо, определяется конкуренцией между ОН^– и гистидиновым остатком, участвующим в связывании катиона марганца вне высокоаффинного участка.

Текст статьи

Пожалуйста, введите код, чтобы получить PDF файл с полным текстом статьи: