Отправить статью по E-mail Взаимодействие бактериохлорофилла с синглетным кислородом в мембранах пурпурных фотосинтезирующих бактерий: существует ли защитная функция каротиноидов?
- Авторы: Махнева З.К.1, Ашихмин А.А.1, Большаков М.А.1, Москаленко А.А.1
-
Учреждения:
- Институт фундаментальных проблем биологии Российской академии наук
- Выпуск: Том 486, № 4 (2019)
- Страницы: 504-508
- Раздел: Биохимия, биофизика, молекулярная биология
- URL: https://journals.eco-vector.com/0869-5652/article/view/14475
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0869-56524864504-508
- ID: 14475
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Изучено прямое действие синглетного кислорода на бактериохлорофилл (БХл) светособирающих комплексов в мембранах четырех видов пурпурных несерных и серных фотосинтезирующих бактерий с каротиноидами и без каротиноидов. Установлено, что БХл в образцах без каротиноидов, как правило, более устойчив к действию синглетного кислорода по сравнению с контролем. Предполагается, что каротиноиды не нужны для защиты БХл светособирающих комплексов бактерий от синглетного кислорода, а в классической работе Griffith et al. [1] процесс апоптоза клеток бескаротиноидных мутантов, который включает разрушение комплексов, появление мономерного БХл и генерацию последним синглетного кислорода с последующим окислением самого БХл, был ошибочно приписан защитной функции каротиноидов.
Ключевые слова
Об авторах
З. К. Махнева
Институт фундаментальных проблем биологии Российской академии наук
Email: AshikhminAA@gmail.com
Россия, 142290, г. Пущино, Московская обл., ул. Институтская, 2
А. А. Ашихмин
Институт фундаментальных проблем биологии Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: AshikhminAA@gmail.com
Россия, 142290, г. Пущино, Московская обл., ул. Институтская, 2
М. А. Большаков
Институт фундаментальных проблем биологии Российской академии наук
Email: AshikhminAA@gmail.com
Россия, 142290, г. Пущино, Московская обл., ул. Институтская, 2
А. А. Москаленко
Институт фундаментальных проблем биологии Российской академии наук
Email: andrey-moskalenko@rambler.ru
Россия, 142290, г. Пущино, Московская обл., ул. Институтская, 2
Список литературы
- Griffith M., Sistrom W.R., Cohen-Bazire G., Stanier R.Y. Functions of Carotenoids in Photosynthesis // Nature. 1955. V. 176. P. 1211-1215.
- Cogdell R.J. and Frank H.A. How Carotenoids Function in Photosynthetic Bacteria // Biochem Biophys Acta. 1987. V. 895. P. 63-79.
- Arellano J.B., Yousef Y.A., Melø T.B., Mahamad S.B.B., Cogdell R.J., Naqvi K.R. Formation and Geminate Quenching of Singlet Oxygen in Purple Bacterial Reaction Center // J. Photochem. Photobiol. B. Biol. 2007. V. 87. P. 105-112.
- Uchoa A.F., Knox P.P., Turchielle R., Seifullina N.Kh., Baptista S.M. Singlet Oxygen Generation in the Reaction Centers of Rhodobacter sphaeroides // Eur. Biophys. J. 2008. V. 37. P. 843-850.
- 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.
- Maisch T., Baier J., Franz B., Maier M., Landthaler M., Szeimies R-M., Bäumler W. The Role of Singlet Oxygen and Oxygen Concentration in Photodynamic Inactivation of Bacteria // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2007. V. 104. P. 7223-7228.
- Bahatyrova S., Frese R.N., Siebert C.A., Olsen J.D., van der Werf K., van Grondelle O.R., van Niederman R.A., Bullough P.A., Otto C., Hunter C.N. The Native Architecture of a Photosynthetic Membrane // Nature. 2004. V. 430. P. 1058-1062.
- 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. P. 23-31.
- Торопыгина О.А., Махнева З.К., Москаленко А.А. Кластерам бактериохлорофилла не требуются каротиноиды для защиты от фотоокисления в светособирающих комплексах фотосинтезирующих бактерий // ДАН. 2003. Т. 391. С. 828-831.
- Makhneva Z., Bolshakov M., Moskalenko A. Heterogeneity of Carotenoid Content and Composition in LH2 of the Sulphur Purple Bacterium Allochromatium minutissimum Grown under Carotenoid-Biosynthesis Inhibition // Photosynth. Res. 2008. V. 98. P. 633-641.
- Berghoff B.A., Glaeser J., Nuss A.M., Zobawa M., Lottspeich F., Klug G. Anoxygenic Photosynthesis and Photooxidative Stress: a Particular Challenge for Roseobacter // Environ. Microbiol. 2011. V. 13. P. 775-791.
- Cogdell R.J., Howard T.D., Bittl R., Schlodder E., Geisenheimer I., Lubitz W. How Carotenoids Protect Bacterial Photosynthesis // Philos. Trans. R. Soc. Lond B Biol. Sci. 2000. V. 355. Р. 1345-1349.
- Šlouf V., Cháber P., Olsen J.D., Martin E.C., Qian P., Hunter C.N., Polívka T. Photoprotection in a Purple Phototrophic Bacterium Mediated by Oxygen-Dependent Alteration of Carotenoid Excited-State Properties // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2012. V. 109. P. 8570-8575.
- Dworkin M. Endogenous Photosensitization in a Carotenoidless Mutant of Rhodopseudomonas spheroides // J. Gen. Physiol. 1958. V. 41. P. 1099-1112.
- Limantara L., Koehler P., Wilhelm B., Porra R.J., Scheer H. Photostability of Bacteriochlorophyll a and Derivatives: Potential Sensitizers for Photodynamic Tumor Therapy // Photochem. Photobiol. 2006. V. 82. P. 770-780.
Дополнительные файлы
