БИОХИМИЯ, 2013, том 78, вып. 12, с. 1715–1723
УДК 577.123
Реконструкция абсолютного спектра поглощения восстановленного гема а цитохром c-оксидазы из сердца быка
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: цитохром с-оксидаза, ионы Ca2+, гем а, спектр поглощения.
Аннотация
Представлен новый экспериментальный подход, позволяющий определить индивидуальные оптические характеристики восстановленного гема a в цитохром c-оксидазе из сердца быка на основе небольшого избирательного сдвига его спектра поглощения при связывании ионов кальция. Разностный спектр вызываемого Ca2+ спектрального ответа представляет собой фактически первую производную (дифференциал) абсолютного спектра поглощения гема a2+. Такой разностный спектр был получен на цианидном комплексе цитохромоксидазы смешанной валентности (a2+a33+–CN) и использован как базовый спектр для моделирования. Индивидуальный спектр поглощения восстановленного гема a в полосе Соре реконструирован как первообразная разностного спектра, вызванного добавлением Ca2+. Полученный спектр гема a2+ в полосе Соре характеризуется максимумом при 447 нм и полушириной 17 нм и может быть представлен как сумма двух гауссовых полос с максимумами при 442 и 451 нм и полуширинами ~10 нм (589 см–1), соответствующих перпендикулярно ориентированным электронным π → π* переходам B0x и B0y в порфириновом кольце. Реконструированный спектр в области Соре сильно отличается от «классического» спектра поглощения восстановленного гема a, впервые описанного Ваннесте (Vanneste, W.H. (1966) Biochemistry, 65, 838–848). Эти различия свидетельствуют, что суммарная γ-полоса поглощения гема a в цитохромоксидазе содержит кроме переходов B0x и B0y дополнительные компоненты, нечувствительные к ионам кальция, либо что приведенный Ваннесте спектр содержит заметный вклад гема a3. Реконструированная полоса поглощения гема a2+ в α-области с максимумом при 605 нм и полушириной 18 нм (850 см–1) соответствует, по всей видимости, индивидуальному электронному переходу Q0y, тогда как переход Q0x выражен слабо.