Русский
!

Presentations

The role of cytochrome b6f complex in the stabilization of electron transfer fluxes analyzed by simulation of fluorescence induction detected on Scenedesmus cells

Belyaeva N.E., Bulychev A.A., Paschenko V.Z., Klementiev K.E., Riznichenko G.Yu., Rubin A.B.

Department of Biophysics, Biology Faculty of the M.V. Lomonosov Moscow State University, 119234, Moscow, Russia * N.E. Belyaeva e-mail: 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

© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533