Архив публикаций

Тезисы

XV-ая конференция

Теоретическое исследование спектра кругового дихроизма цитохром с окидазы

Дюба А.В., Красильников П.М.

МГУ им.Ломоносова, Биологический факультет, кафедра биофизики, Россия,119992, Москва, Воробьевы горы, тел.(495) 939-1116, факс 939-1115, E-mail: dyubon@mail.ru

Круговой дихроизм – чувствительный и информативный метод исследования механизма работы различных ферментов. Этот метод позволяет оценить симметричность поглощающей молекулы. Если молекула не имеет центра инверсии, то она неодинаково поглощает правополяризованные и левополяризованные световые волны, так как соответствующие дипольные моменты переходов не совпадают друг с другом. Поэтому метод кругового дихроизма применим к сложным ферментам, содержащим в своем составе асимметричные компоненты. Таким ферментом является цитохром c оксидаза, терминальный фермент дыхательной цепи митохондрий.

Среди работ, посвященных цитохром c оксидазе, исследования спектров кругового дихроизма занимают особое положение. С одной стороны, по этому вопросу имеются экспериментальные данные, с другой – им не дано надлежащего объяснения. Не выяснено, как соотносятся максимумы дихроизма и спектральные свойства основных вращающих компонент фермента – гемов a и a3. Не решен вопрос о существовании экситонного взаимодействия между гемами. Кроме того, не дано квантовомеханического объяснения полученных спектров.

В нашей работе мы представляем результаты, позволяющиие интерпретировать наблюдаемую асимметричность гема a3. Она может быть обусловлена несимметричностью заместителей порфиринового кольца (гидрофобного хвоста, с одной стороны, и формильной группы, с другой) либо влиянием белкового окружения. Асимметрия гема ведет за собой снятие вырождения перехода, который соответствует полосе Соре в спектре поглощения фермента, т.е. расщепление по энергии Bx и By – переходов в порфириновом кольце. Один из них ответственен за поглощение правополяризованной волны, другой – левополяризованной компоненты.

На основе трехмерной структуры (PDB:1V54) рассчитаны энергетические уровни гема a3 (без гидрофобного хвоста), получены энергии и направления дипольных моментов Bx и By – переходов, ответственных за вращательные способности гема.

• открыть в PDF формате