Статья в журнале Nature Communications

4 марта 2020

Сотрудник института Аллахвердиев С.И. совместно с японскими коллегами опубликовал статью в журнале Nature Communications (IF=11.878, Q1):

Kato K., Shinoda T., Nagao R., Akimoto S., Suzuki T., Dohmae N., Min Chen, Allakhverdiev S.I., Shen J-R., Akita F., Miyazaki N. & Tomo T. (2020) Structural basis for the adaptation and function of chlorophyll f in photosystem I. Nature Communications, volume 11, Article number: 238. https://doi.org/10.1038/s41467-019-13898-5

Хлорофиллы (Хл) играют важную роль, в сборе света, передаче энергии и переносе электронов в фотосинтезирующих организмах. Чтобы эффективно использовать различные спектральные компоненты солнечной энергии, оксифотротрофы разработали множество видов Хл, которые различаются по своей молекулярной структуре и областям в спектрах поглощения. Все организмы оксигенного фотосинтеза содержат Хл a как в коровых комплексах фотосистемы, так и в светособирающих антеннах. Хл b и c связаны с антеннами, но не с ядром (кором) фотосистем в разных линиях организмов. Эти вариации Хл важны для адаптации оксифотротрофов к разным жизненным условиям, что позволяет им существовать практически в каждой экологической нише (Science, 2004, 305:354-360). В дополнение к этим Хл, в значительной степени смещенный в красную область спектра тип Хл, Хл f, был впервые обнаружен в нитчатой цианобактерии Halomicronema hongdechloris (Science, 2010, 329:1318-1319),

Учеными международной научной группы получены новые оригинальные данные исследований с высоким разрешением структуры высокоочищенных коровых комплексов фотосистемы 1 (ФС1), выделенных из клеток H. hongdechloris, выращенных в условиях освещения белым (БФС1) и дальним красным (ДКФС1) светом с помощью криоэлектронной микроскопии

(крио-ЭМ). Установлено, что в БФС1 не обнаруживаются никакие молекулы Хл f. В тоже время, в ДКФС1 выявлено семь молекул Хл f. Эти молекулы Хл f расположены в периферийной области ядра ФС1, но не в электрон-транспортной цепи (ЭТЦ). Таким образом экспериментально доказано, что все семь молекул Хл f расположены в периферийной области ядра ФС1, а также в областях сопряжения между мономерами ФС1, и что в ДКФС1 все Хл РЦ, включая особую пару A-1 и A0 являются молекулами Хл а. В сочетании с экспериментальными данными функциональных исследований, полученными при непосредственном участии сотрудника Института Аллахвердиева С.И. (BBA, 2014, 1837:1484-1489; Photosynth. Res., 2015, 125:115-122; Photosynth. Res., 2019, 139:185-201), показано, что молекулы Хл f в ФС1 не участвуют непосредственно в реакции переноса заряда и переноса электрона, а функционируют либо в переносе энергии возбуждения против градиента энергии (в гору), либо в режиме тушения.

След. новость

Пред. новость