БИОХИМИЯ, 2015, том 80, вып. 1, с. 65–78
УДК 577.355.132
Активность фотосистем и переходные состояния фотосинтетического аппарата мутантов Synechocystis PCC 6803 с различным редокс-состоянием пластохинонового пула
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: цианобактерии, мутанты, фотосистема II, NADP+, переходные состояния, пластохиноны.
Аннотация
Для выяснения механизма регуляции переходных состояний фотосинтетического аппарата цианобактерий исследовали активность фотосистем адаптированных к темноте клеток дикого типа (WT) цианобактерии Synechocystis PCC 6803 и мутантов, у одного из которых (Ox–) вследствие отсутствия терминальных оксидаз пул пластохинонов был восстановлен, а у другого (SDH–) из-за отсутствия сукцинатдегидрогеназы – окислен. Измерение переменной флуоресценции и 77 К спектров флуоресценции клеток Synechocystis после 2 ч инкубации в темноте показало, что фотосинтетический аппарат клеток WT и мутанта SDH– находился в состоянии 1. Переменная флуоресценция мутанта Ox–, индуцированная светом 2 (620 нм) в присутствии диурона, была в 1,5 раза ниже, чем у дикого типа и мутанта SDH–, что характерно для состояния 2. Высокая скорость темнового восстановления П700+ в присутствии диурона и низкий уровень П700+ на свету 2 без диурона указывали на высокую активность циклического переноса электронов через ФСI при состоянии 2 в клетках Ox–. Освещение адаптированных к темноте клеток постоянным слабым светом 1 (440 нм) одновременно со вспышками действующего света 2 (620 нм) не влияло на активность ФСII у WT и мутанта SDH–. У мутанта Ox– в этих условиях наблюдалось возрастание переменной флуоресценции и содержания П700+ до уровня таковых у WT и SDH–, что указывало на ускорение линейного переноса электронов и переход фотосинтетического аппарата Ox– из состояния 2 в состояние 1. Таким образом, ФСII при окисленном пуле пластохинонов в состоянии 1 обнаруживала высокую активность, но была обратимо инактивирована в состоянии 2 при восстановленном пластохиноновом пуле. Эти изменения активности контролировались редокс-состоянием пластохинонов через ускорение или замедление электронного транспорта на акцепторной стороне ФСII.