Архив публикаций

Тезисы

XXIX-ая конференция

Роль цитохромного комплекса b6f в стабилизации процессов электроно-транспортной цепи при моделировании индукционных кривых флуоресценции микроводоросли Scenedesmus

Беляева Н.Е., Булычев А.А., Пащенко В.З., Klementiev K.E., Ризниченко Г.Ю., Рубин А.Б.

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Биологический ф-т, каф. Биофизики 119234, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12, * Беляева Н.Е. natalmurav@yandex.ru

В цитохромном комплексе b6f (Цит bf) транспорт электронов сопряжен с транслокацией протонов, обеспечивая в двух центрах связывания Qo (люменальный) и Qi (стромальный) окисление и восстановление молекул пластохинона (PQ). Модель процессов Цит bf как отдельной подсистемы [1,2] редуцирована в полной модели тилакоидной мембраны (ТМ) [3,4]. Компоненты bLbH, bL•bH, bLbH•, bL•bH• включены согласно комбинаторике редокс состояний двух (высоко и низкопотенциальный) гемов bh и bl с учетом протолитических реакций в Qo, Qi сайтах [5]. Модель ТМ [3,4] иллюстрирует не только перераспределение зарядов на кофакторах фотосистем 2 и 1 (ФС2 и 1), в компартментах люмена, стромы, но и блокировку оттока электронов на акцепторной стороне ФС1 на стадиях максимальной восстановленности Цит bf.

Светозависимые эффекты активации Fd-NADP+ оксидоредуктазы (FNR) и включения qE тушения при закислении люмена учитывались в расчетах [4]. Однако, баланс между притоком электронов от ФС2 в случае линейного транспорта и переноса от ферредоксина в случае циклического транспорта и оттоком электронов из ФС I необходимо исследовать при световой индукции на шкале времени от микросекунд до десятков секунд. В данной работе наши измерения до 10 минут OJIPSMT световых ответов индукции флуоресценции (ИФ) клеток Scenedesmus obliquus анализировали с помощью модели ТМ [4]. Фитирование параметров по OJIPSMT кинетике Scenedesmus выявило стадии восстановленности редокс компонент ФС2, ФС1, PQ пула и комплекса Цит bf. В интервале времени до 2-3 минут видно, что редокс компоненты Цит bf работают как «депо» накопления электронов, поступивших в ЭТЦ под влиянием постоянного освещения. Модель ТМ иллюстрирует кинетику переходных процессов, перед достижением стационара световой индукции. Изучение динамики регуляции переходных состояний системы ТМ важно для анализа возможности включения в модель ТМ описания механизмов регуляции в переходах State transition.

Литература

1. Hope AB, Huilgol RR, Panizza M, Thomson M, Matthews DB (1992) The flash-induced turnover of cytochrome b-563, cytochrome f and plastocyanin in chloroplasts.Models and estimation of kinetic parameters. Biochim Biophys Acta 1100:15–26

2. Kamali MJ, Lebedeva GV, Demin OV, Beljaeva NE, Riznichenko GYu, Rubin AB (2004) A kinetic model of the cytochrome bf complex with fitted parameters. Biophysics 49:1061–1068

3. Belyaeva N, Bulychev A, Riznichenko G, Rubin A (2016) Photosynth Res 130:491–515

4. Belyaeva N, Bulychev A, Riznichenko G, Rubin A (2019) Analyzing …. chlorophyll a fluorescence and P700 absorbance changes . Photosynth Res 140:1-19.

5 Tikhonov AN (2014) The cytochrome b6f complex at the crossroad of photosynthetic electron transport pathways. Plant Physiol Biochem 81:163–183

• открыть в PDF формате (на русском языке) (PDF)