Доклады Академии наукДоклады Академии наукДоклады Академии наук0869-5652The Russian Academy of Sciences1598210.31857/S0869-56524876701-705Biochemistry, biophysics, molecular biologyБиохимия, биофизика, молекулярная биологияResearch ArticleLH2 complexes (B800-850 AND B800-830) are assembled in the cells of sulfur bacterium Thiorhodospira sibirica, strain Kir 3, without any carotenoidsКомплексы LH2 (В800-850 И B800-830) собираются в клетках серной бактерии Thiorhodospira sibirica, штамм Kir 3, без каротиноидовBolshakovM. A.БольшаковМ. А.
Russian Federation
lfbv22@gmail.comAshikhminA. A.АшихминА. А.
Russian Federation
AshikhminAA@gmail.comMakhnevaZ. K.МахневаЗ. К.
Russian Federation
lfbv22@gmail.comMoskalenkoA. A.МоскаленкоА. А.
Russian Federation
lfbv22@gmail.comInstitute of Basic Biological Problems of the Russian Academy of SciencesИнститут фундаментальных проблем биологии Российской академии наук1009201948767017050609201906092019Copyright ©; 2019, Russian academy of sciencesCopyright ©; 2019, Российская академия наук2019Russian academy of sciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0869-5652/article/view/15982

It has been studied the result of assembling the light-harvesting complexes in the cells of purple sulfuric bacterium Thiorhodospira (T.) sibirica, strain Kir‑3, while suppressing biosynthesis of carotenoids by diphenylamine (DPA). LH2 complexes (B800-850 and B800-830) with different carotenoids’ composition were isolated from the cells obtained. Maximal inhibition of carotenoid biosynthesis (~90% of the control) was achieved at the inhibitor concentration of 53,25 mM (9 mg/l). It has been established that changes in qualitative and quantitative composition of carotenoids do not affect the assembling of B800-830 and B800-850 complexes. It is assumed that in the population of DPA-LH2 complexes from T. sibirica, strain Kir‑3, both carotenoidless complexes and the complexes, containing one or two carotenoid molecules, can be assembled. These results support a hypothesis that carotenoids are not required for assembling B800-850 and B800-830 complexes.

Изучен результат сборки светособирающих комплексов в клетках пурпурной серной бактерии Thiorhodospira (T.) sibirica, штамм Kir‑3, при подавлении биосинтеза каротиноидов дифениламином (ДФА). Из полученных клеток были выделены комплексы LH2 (В800-850 и В800-830) с разным составом каротиноидов. Максимального ингибирования биосинтеза каротиноидов (~90% от контроля) удалось добиться при концентрации ингибитора 53,25 мкМ (9 мг/л). Установлено, что изменения в качественном и количественном составе каротиноидов не влияют на сборку комплексов В800-830 и В800-850. Предполагается, что в популяции ДФА‑комплексов LH2 из T. sibirica, штамм Kir‑3, могут собираться как бескаротиноидные комплексы, так и комплексы, содержащие одну-две молекулы каротиноидов. Эти результаты подтверждают гипотезу о том, что каротиноиды не требуются для сборки комплексов В800-850 и В800-830.

carotenoidsinhibitor of carotenoid biosynthesisHPLCpigment-protein complexespigment-containing membranesdiphenylamineкаротиноидыподавление биосинтезакаротиноидовHPLCпигмент-белковые комплексыпигмент-содержащие мембраныдифениламинRussian Foundation for Basic ResearchРоссийский фонд фундаментальных исследованийRussian Foundation for Basic ResearchРоссийский фонд фундаментальных исследованийRussian Foundation for Basic ResearchРоссийский фонд фундаментальных исследованийState taskГосударственное заданиеCogdell R. J., Gall A., Köhler J. The Architecture and Function of the Light-Harvesting Apparatus of Purple Bacteria: from Single Molecules to in vivo Membranes // Q. Rev. Biophys. 2006. V. 39. № 3. P. 227-324.Niederman R. A. Structure, Function and Formation of Bacterial Intracytoplasmic Membranes. In: J. M. Shively. Complex Intracellular Structures in Prokaryotes // Microbiology Monographs. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2006. V. 2. P. 193-227.Cogdell R. J., Fyfe P. K., Barrett S. J., Prince S. M., Freer A. A., Isaacs N. W., Mcglynn P., Hunter C. N. The Purple Bacterial Photosynthetic Unit // Photosynth. Res. 1996. V. 48. P. 55-63.Gabrielsen M., Gardiner A.T., Cogdell R.J. Eripheral Complexes of Purple Bacteria. In: F. Daldal., M.S. Thurnauer, J.T. Beatty, C.N. Hunter (Eds). The purple phototrophic bacteria. N.Y.: Springer, 2009. P. 135-153.Davidson E., Cogdell R. J. Reconstitution of Caro-tenoids into the Light-Harvesting Pigment-Protein Complex from the Carotenoidless Mutant of Rhodopseudomonas sphaeroides R26 // Biochim. Biophys. Acta. 1981. V. 635. P. 295-303.Lang H. P., Cogdell R. G., Takaichi S., Hunter C. N. Complete DNA Sequence, Specific Tn5 Insertion Map, and Gene Assignment of the Caro-tenoid Biosynthesis Pathway of Rhodobacter sphaeroides // J. Bacteriology. 1995. V. 177. P. 2064-2073.Москаленко А., Бриттон Г., Коннор А., Йанг А., Торопыгина О. Состав каротиноидов в хроматофорах и пигмент-белковых комплексах, выделенных из клеток Chromatium minutissimum, выращенных в присутствии дифениламина // Биол. мембраны. 1991. Т. 8. С. 249-260.Makhneva Z., Bolshakov M., Moskalenko A. Heterogeneity of Carotenoid Content and Composition in LH2 of the Purple Sulphur Bacterium Allochromatium minutissimum Grown under Carotenoid-Biosynthesis Inhibition // Photosynth. Res. 2008. V. 98. P. 633-641.Ashikhmin A., Makhneva Z., Moskalenko A. The LH2 Complexes are Assembled in the Cells of Purple Sulfur Bacterium Ectothiorhodospira haloalkaliphila with Inhibition of Carotenoid Biosynthesis // Photosynth. Res. 2014. V. 119. P. 291-303.Ormerod J. G., Ormerod K. S., Gest H. Light-Dependent Utilization of Organic Compounds and Photoproduction of Molecular Hydrogen by Photosynthetic Bacteria; Relationships with Nitrogen Metabolism // Arch. of Biochemistry and Biophysics. 1961. V. 94. P. 449-463.Москаленко А. А., Ерохин Ю. Е. Выделение пигмент-липопротеиновых комплексов из пурпурных бактерий методом препаративного электрофореза в полиакриламидном геле // Микробиология. 1974. Т. 43. C. 654-657.Большаков М. А., Ашихмин А. А., Махнева З. К., Москаленко А. А. Влияние света разного спектрального состава на рост клеток и пигментный состав мембран пурпурных серных бактерий Allochromatium minutissimum и Allochromatium vinosum // Микробиология. 2018. Т. 87. № 2. С. 136-145.Löhner A., Carey A. M., Hacking K., Picken N., Kelly S., Cogdell R., Köhler J. The Origin of the Split B800 -Absorption Peak in the LH2 Complexes from Allochromatium vinosum // Photosynth. Res. 2015. V. 123. № 1. P. 23-31.Большаков М. А., Ашихмин А. А., Махнева З. К., Москаленко А. А. Встраивание спириллоксантина в пигмент-белковые комплексы LH2 и LH1-RC пурпурной серной бактерии Allochromatium minutissimum // Микробиология. 2017. Т. 86. № 5. С. 538-550.Большаков М. А., Ашихмин А. А., Махнева З. К., Москаленко А. А. Периферийный светособирающий комплекс LH2 может собираться в клетках пурпурной несерной бактерии Rhodoblastus acidophilus без каротиноидов // Биохимия. 2015. Т. 80. № 9. С. 1420-1430.