БИОХИМИЯ, 2015, том 80, вып. 6, с. 767–774
УДК 541.14
Разные последствия одинаковых симметричных мутаций вблизи димера бактериохлорофилла в реакционном центре Rhodobacter sphaeroides
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: бактериальный фотосинтез, Rhodobacter sphaeroides, фотосинтетический реакционный центр, направленный мутагенез, бактериохлорофилл, координирование магния, пигмент-белковые взаимодействия.
Аннотация
В бактериальном реакционном центре (РЦ) асимметричное белковое окружение димера бактериохлорофилла (БХл) в значительной степени определяет фотофизические и фотохимические свойства первичного донора электрона. Ранее нами были замечены существенные различия в свойствах РЦ Rhodobacter sphaeroides с одинаковыми заменами в симметричных позициях – I(М206)H и I(L177)H. Мутация I(L177)H приводила к появлению ковалентной связи БХл РА с L-субъединицей, а также к образованию шестой координационной связи центрального атома Mg2+ бактериохлорофилла ВВ с его белковым окружением. В РЦ I(М206)H подобных изменений пигмент-белковых взаимодействий обнаружено не было. Кроме того, удельное количество РЦ I(М206)H после очистки из мембран было на порядок ниже, чем количество РЦ I(L177)H. В данной работе показано, что замены аминокислотных остатков в положениях М203–М206 вблизи молекул РВ и ВА на симметричные им остатки L-субъединицы из окружения БХл РА и ВВ приводят к дальнейшему снижению количества РЦ в мембранах, связанному, очевидно, с нарушением сборки комплекса. Внесение водородной связи БХл РВ с белком с помощью мутации F(М197)Н стабилизировало мутантные РЦ, однако не повлияло на их низкий выход при очистке. Предполагается, что мутация I(М206)H и замены аминокислотных остатков в положениях М203–М205 могли нарушить связывание гликолипида с поверхностью РЦ вблизи мономерного БХл ВА, необходимое для стабильной сборки комплекса в мембране.