БИОХИМИЯ, 2007, том 72, вып. 11, с. 1482–1494

УДК 577.355.2

Влияние хелаторов кальция на формирование и окисление медленно релаксирующего пула восстановленных пластохинонов в мембранных препаратах фотосистемы 2, не содержащих кальция. Исследование с применением методов регистрации выхода F0*

© 2007 Б.К. Семин 1**, Л.Н. Давлетшина 1, А.А. Булычев 1, И.И. Иванов 1, М. Сэйберт 2, А.Б. Рубин 1

Биологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова

Energy Sciences, National Renewable Energy Laboratory

Поступила в редакцию 26.04.2007
После доработки 05.06.2007

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: фотосистема 2, кислородвыделяющий комплекс, кальций, пластохинон QA, пластохинон QВ, флуоресценция, кинетика индукции флуоресценции, F0.

Аннотация

С использованием метода измерения кинетики выхода флуоресценции после насыщающей вспышки света, а также метода измерения кинетики индукции флуоресценции показано, что мембранные препараты фотосистемы 2 (ФС2) без кальция [ФС2(–Ca)] (кальций экстрагирован обработкой 2М раствором NaCl) после кратковременного (1–2 мин) предварительного воздействия на препарат комнатного света имеют повышенный выход флуоресценции, регистрируемой в флуоресцентных установках как F0 (F0‘). Отмечено, что возрастание F0 определяется появлением в результате предварительной световой обработки медленно окисляющегося (t1/2 = 4 мин) пула восстановленных пластохинонов, которые не успевают полностью окислиться перед началом измерения F0. Подобный пул формируется и в интактных препаратах ФС2, но в меньшей степени, чем в препаратах ФС2 без кальция, и практически отсутствует в ФС2, не содержащей кислородвыделяющего комплекса. Установлено, что в препаратах ФС2(–Ca), из которых кальций был экстрагирован c использованием хелатора (цитрата натрия или ЭГТА), или в препаратах ФС2(–Ca) в присутствии 5 мМ ЭГТА фотоиндуцированный прирост F0 значительно меньше, чем в препаратах, из которых кальций был экстрагирован только высокомолярным раствором NaCl. Предполагалось, что хелаторы, которые, как известно, связываются с марганцевым кластером в препаратах ФС2(–Ca), либо ингибируют восстановление QA и QВ, либо увеличивают скорость их окисления. Обнаруженные различия в свойствах препаратов ФС2(–Ca) не связаны с возможной неполной экстракцией кальция в отсутствие хелатора, так как остаточная кислород-выделяющая активность препаратов ФС2(–Ca), полученных без хелатора или в его присутствии, была практически одной и той же (~15%). Таким образом, хелатор катионов кальция, используемый при экстракции кальция из КВК, влияет на скорость восстановления и/или окисления пластохинонов. Исследовано действие экологически опасных катионов металлов Cd, Cu, Hg на формирование и окисление медленно релаксирующего пула пластохинонов.

Текст статьи

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

captcha

Сноски

* Первоначально английский вариант рукописи был опубликован на сайте «Biochemistry» (Moscow), Papers in Press, ВМ07-117, 09.09.2007.

** Адресат для корреспонденции и запросов оттисков.