ИСТИНА

Кинетика рекомбинации зарядов в комплексах фотосистемы 1 (ФС 1) из цианобактерии Synechocystis sp. PCC 6803 была исследована в диапазоне температур от 4 К до 320 К путем регистрации индуцированных лазерными вспышками абсорбционных изменений на длине волны 820 нм, которые отражают кинетику восстановления фотоокисленного первичного донора электрона P700+. Температурная зависимость кинетики рекомбинации была изучена для нативных комплексов ФС 1, а также для ФС 1 с удалёнными терминальными железо-серными кластерами FA/FB (FX-core) и ФС 1, выделенной из мутантного штамма RubA с отсутствующими железо-серными кластерами FX/FA/FB (A1-core). Анализ полученных кинетик с помощью разработанной кинетической модели переноса электрона в ФС 1 и программы CONTIN [1] позволил выявить вклады реакций рекомбинации с отдельных кофакторов комплекса на P700+, определить их кинетические параметры и энергии активации в широком диапазоне температур. Для комплексов А1-core впервые показана прогрессирующая асимметрия первичного разделения зарядов между ветвями редокс-кофакторов А и В при температурах ниже 150 К и предложена теория, объясняющая этот феномен с привлечением квантовой химии. Кинетика рекомбинации с терминальных железо-серных кластеров становится гетерогенной при температурах ниже ~200 К, что может свидетельствовать о «замораживании» электрона в различных областях кластера, с соответствующим изменением расстояния и скорости переноса электрона. Кинетика рекомбинации зарядов в нативном комплексе ФС 1 и в комплексе FX-core не зависели от температуры при температурах ниже 150 К, т.е. реакции рекомбинации со всех кофакторов системы имели нулевую энергию активации ниже температуры стеклования белка. Для кинетики рекомбинации зарядов при температуре выше 290 К было получено значение энергии активации ~300 мВ, что несколько выше значения 220 мВ, полученного ранее [2], но может быть объяснено в рамках представления о двух путях рекомбинации с кластера FX – напрямую к первичному донору Р700 и через вторичный филлохинонный акцептор А1 в качестве промежуточного звена. 1. Provencher S.W. (1982) Computer Physics Communications, 27(3), 229–242 2. Jordan, R., Nessau, U., Schlodder, E., (1998).In G. Garab, ed. Photosynthesis: Mechanisms and Effects: Volume I Proceedings of the XIth International Congress on Photosynthesis, Budapest, Hungary, August 17--22, 1998. Dordrecht: Springer Netherlands, pp. 663–666.