БИОХИМИЯ, 2014, том 79, вып. 3, с. 283–292
УДК 577.355,581.132
Длинноволновые хлорофиллы фотосистемы 1 цианобактерий: происхождение, локализация и функции
Обзор
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: антенна, длинноволновый хлорофилл, П700, реакционный центр, тушение флуоресценции, фотосистема 1, цианобактерии.
Аннотация
Обсуждены структурная организация комплексов фотосистемы 1 (ФС1) цианобактерий, природа длинноволновых хлорофиллов антенны ФС1 цианобактерий и их роль в миграции энергии, в разделении зарядов и диссипации избыточно поглощенной энергии. Комплекс ФС1 в тилакоидах цианобактерий организован преимущественно в виде тримера, антенна которого обогащена длинноволновыми хлорофиллами. Содержание длинноволновых хлорофиллов у тримеров и мономеров ФС1 и их спектральные характеристики видоспецифичны. Потенциальными кандидатами на роль длинноволновых хлорофиллов могут служить агрегаты антенных хлорофиллов ФС1. Наиболее длинноволновые хлорофиллы тримеров ФС1 цианобактерий Arthrospira platensis и Thermosynechococcus elongatus могут быть образованы в результате взаимодействия пигментов, периферически локализованных на разных мономерных комплексах, формирующих тример ФС1. Показано, что длинноволновые хлорофиллы мало влияют на установление энергетического равновесия в гетерогенной антенне ФС1, но существенно замедляют захват энергии П700. Когда реакционный центр находится в открытом состоянии, поглощенная длинноволновыми хлорофиллами энергия мигрирует при физиологических температурах к П700, вызывая его окисление. Когда реакционный центр закрыт, катион-радикал П700 или триплет П700, в зависимости от редокс-состояния П700 и кофакторов акцепторной стороны ФС1, эффективно тушат флуоресценцию длинноволновых хлорофиллов ФС1, защищая комплекс от фотодеструкции.