Механизм ингибирования кислород-выделяющего комплекса фотосистемы II катионами лантаноидов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследован процесс взаимодействия катионов La3+ и Tb3+ с Са-связывающим участком кислород-выделяющего комплекса фотосистемы II без кальция. Катионы связываются необратимо и не могут быть удалены переосаждением препарата или замещением их катионом Са2+. Эта способность лантаноидов прочно связываться с Са-связывающим участком была использована для исследования возможности влияния связанного катиона Ln3+ на высокоаффинный Mn-связывающий участок кислород-выделяющего комплекса. С этой целью из кислород-выделяющего комплекса препарата фотосистемы II без кальция с блокированным катионами La3+ или Tb3+ Са-связывающим участком гидрохиноном экстрагировали катионы марганца, после чего исследовали активность высокоаффинного Mn-связывающего участка, используя экзогенные доноры электронов (Mn2+ + H2O2) и 1,5-дифенилкарбазид. Было установлено, что связанный с Са-связывающим участком катион лантаноида значительно ингибирует скорость окисления доноров электронов через высокоаффинный Mn-связывающий участок. Обсуждается механизм обнаруженного эффекта.

Об авторах

Е. Р Ловягина

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: elena.lovyagina@gmail.com
Москва, Россия

А. В Локтюшкин

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: elena.lovyagina@gmail.com
Москва, Россия

Н. С Васильев

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: elena.lovyagina@gmail.com
Москва, Россия

Б. К Сёмин

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: elena.lovyagina@gmail.com
Москва, Россия

Список литературы

  1. Y. Umena, K. Kawakami, J.-R. Shen, et al., Nature, 473, 55 (2011). doi: 10.1038/nature09913
  2. M. Suga, F. Akita, K. Hirata, et al., Nature, 517, 99 (2015). doi: 10.1038/nature13991
  3. J. P. McEvoy and G. W. Brudvig, Chem. Rev., 106(11), 4455 (2006). doi: 10.1021/cr0204294
  4. C. J. Kim and R. J. Debus, Biochemistry, 56, 2558 (2017). doi: 10.1021/acs.biochem.6b01278
  5. E. Y. Tsui, R. Tran, J. Yano, et al., Nature Chem., 5, 293 (2013). doi: 10.1038/nchem.1578
  6. M. Shamsipur and A. Pashabadi, Coord. Chem. Rev., 374, 153 (2018). doi: 10.1016/j.ccr.2018.07.006
  7. K. Saito, M. Nakagawa, M. Mandal, et al., Photosynth. Res., 148, 153(2021). doi: 10.1007/s11120-021-00846-y
  8. T. Ono and Y. Inoue, Biochim. Biophys. Acta, 1020, 269 (1990). doi: 10.1016/0005-2728(90)90157-Y
  9. T. Ono and Y. Inoue, FEBS Lett., 227, 147 (1988). doi: 10.1016/0014-5793(88)80886-X
  10. T. Ono and Y. Inoue, Biochim. Biophys. Acta, 850, 380 (1986). doi: 10.1016/0005-2728(86)90194-5
  11. J. S. Vrettos, D. A. Stone, and G. W. Brudvig, Biochemistry, 40, 7937 (2001). doi: 10.1021/bi010679z
  12. D. F. Ghanotakis, G. T. Babcock, and C. F. Yocum, FEBS Lett., 167, 127 (1984a). doi: 10.1016/0014-5793(84)80846-7
  13. D. F. Ghanotakis, G. T. Babcock, and C. F Yocum, Biochim. Biophys. Acta, 809, 173 (1985). doi: 10.1016/0005-2728(85)90060-X
  14. T. Ono, J. Inorg. Biochem., 82, 85 (2000). doi: 10.1016/S0162-0134(00)00144-6
  15. C. M. Waggoner and C. F Yocum, in: Current Research in Photosynthesis, Ed. by M. Baltscheffsky (Springer, Dordrecht, Netherlands, 1990), pp. 733-736. doi: 10.1007/978-94-009-0511-5_167
  16. M. Epstein, J. Reuben, and A. Levitzki, Biochemistry, 16, 2449 (1977).
  17. E. R. Lovyagina, A. V. Loktyushkin, and B. K. Semin, J. Biol. Inorg. Chem., 26, 1 (2021). doi: 10.1007/s00775-020-01832-w
  18. D. F Ghanotakis and G. T. Babcock, FEBS Lett., 153, 231 (1983). doi: 10.1016/0014-5793(83)80154-9
  19. R. J. Porra, W. A. Tompson, and P. E. Kriedemann, Biochim. Biophys. Acta, 975, 384 (1989). doi: 10.1016/S0005-2728(89)80347-0
  20. D. F. Ghanotakis, G. T. Babcock, and C. F. Yocum, Biochim. Biophys. Acta, 765, 388 (1984б). doi: 10.1016/0005-2728(84)90180-4
  21. Q. Xu and T. M. Bricker, J. Biol. Chem., 267, 25816 (1992). doi: 10.1016/S0021-9258(18)35683-7
  22. J. M. Armstrong, Biochim. Biophys. Acta, 86, 194 (1964). doi: 10.1016/0304-4165(64)90180-1
  23. B. K. Semin, L. N. Davletshina, and A. B.Rubin, Photosynth. Res., 125, 95 (2015). doi: 10.1007/s11120-015-0155-4
  24. P. J. Nixon and B. A. Diner, Biochemistry, 31, 942 (1992). doi: 10.1021/bi00118a041
  25. K. A. Campbell, D. A. Force, P. J. Nixon, et al., J. Am. Chem. Soc., 122, 3754 (2000). doi: 10.1021/ja000142t
  26. B. K. Semin, M. L. Ghirardi, and M. Seibert, Biochemistry, 41, 5854 (2002). doi: 10.1021/bi0200054
  27. H. Inoue and T. Wada, Plant Cell Physiol., 28, 767 (1987). DOI: 10.1093/ oxfordjournals.pcp.a077357
  28. A. Boussac, M. Picaud, and A.-L. Etienne, Photobiochem. Photobiophys., 10, 201 (1986).
  29. B. K. Semin, L. N. Davletshina, A. Yu. Aleksandrov, et al., Biochemistry (Moscow), 69, 410 (2004). doi: 10.1023/B:BIRY.0000022066.38297.8a
  30. C. W. Hoganson, D. F. Ghanotakis, G. T. Babcock, et al., Photosynth. Res., 22, 285 (1989). doi: 10.1007/BF000 48306
  31. A.-F. Miller and G. W. Brudvig, Biochemistry, 29, 1385 (1990). doi: 10.1021/bi00458a007
  32. B. K. Semin, L. N. Davletshina, M. Seibert, et al., J. Photochem. Photobiol. B: Biology, 178, 192 (2018). doi: 10.1016/j.jphotobiol.2017.11.016
  33. V. N. Kurashov, E. R. Lovyagina, D. Yu. Shkolnikov, et al., Biochim. Biophys. Acta, 1787, 1492 (2009). doi: 10.1016/j.bbabio.2009.07.002
  34. B. Loll, J. Kern, W. Saenger, et al., Biochim. Biophys. Acta, 1767, 509 (2007). doi: 10.1016/j.bba-bio.2006.12.009
  35. N. Mizusawa and H. Wada, Biochim. Biophys. Acta, 1817, 194 (2012). doi: 10.1016/j.bbabio.2011.04.008

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».