Исследования структуры светособирающего пигмент-белкового комплекса LH2 из пурпурной серной бактерии Ectothiorhodospira haloalkaliphila методом криоэлектронной микроскопии

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Первичные процессы фотосинтеза у пурпурных фотосинтезирующих бактерий происходят в светособирающих комплексах (Light-Harvesting, LH). В состав комплекса LH2 входят полипептиды, бактериохлорофилл и в большинстве случаев каротиноиды. Известны три пространственные структуры комплексов LH2 из пурпурных несерных бактерий, однако для пурпурных серных бактерий структуры с высоким разрешением не установлены. Описываются структурные исследования двух светособирающих комплексов LH2 из пурпурной серной бактерии Ectothiorhodospira haloalkaliphila, проведенные методом криоэлектронной микроскопии. Получены изображения каротиноидсодержащего (LH2+) и бескаротиноидного (LH2–) вариантов комплекса, демонстрирующие характерную архитектуру объектов данного типа. Проведена трехмерная реконструкция LH2+ с разрешением 4.5 Å, совпадающая с ранее установленной кристаллической структурой. Для LH2– показано наличие частиц различной морфологии.

Об авторах

А. Д. Бурцева

Институт биохимии им. А.Н. Баха, Федеральный исследовательский центр “Фундаментальные основы биотехнологии” РАН

Email: kmb@inbi.ras.ru
Россия, Москва

Т. Н. Баймухаметов

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: kmb@inbi.ras.ru
Россия, Москва

И. О. Илясов

Институт биохимии им. А.Н. Баха, Федеральный исследовательский центр “Фундаментальные основы биотехнологии” РАН

Email: kmb@inbi.ras.ru
Россия, Москва

М. А. Большаков

Институт фундаментальных проблем биологии РАН, Федеральный исследовательский центр “Пущинский научный центр биологических исследований” РАН

Email: kmb@inbi.ras.ru
Россия, Пущино

А. А. Москаленко

Институт фундаментальных проблем биологии РАН, Федеральный исследовательский центр “Пущинский научный центр биологических исследований” РАН

Email: kmb@inbi.ras.ru
Россия, Пущино

К. М. Бойко

Институт биохимии им. А.Н. Баха, Федеральный исследовательский центр “Фундаментальные основы биотехнологии” РАН

Email: boiko_konstantin@inbi.ras.ru
Россия, Москва

А. А. Ашихмин

Институт фундаментальных проблем биологии РАН, Федеральный исследовательский центр “Пущинский научный центр биологических исследований” РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: kmb@inbi.ras.ru
Россия, Пущино

Список литературы

  1. McDermott G. et al. // Nature. 1995. V. 374. P. 517. https://doi.org/10.1038/374517a0
  2. Zuber H., Cogdell R.J. // Anoxygenic Photosynthetic Bacteria. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 2004. V. 2. P. 315. https://doi.org/10.1007/0-306-47954-0_16
  3. Bahatyrova S. et al. // Nature. 2004. V. 430. P. 1058. https://doi.org/10.1038/nature02823
  4. Cogdell R.J. et al. // Quart. Rev. Biophys. 2006. V. 39. P. 227. https://doi.org/10.1017/S0033583506004434
  5. Gabrielsen M. et al. // The Purple Phototrophic Bacteria. Dordrecht: Springer Netherlands, 2009. V. 28. P. 135. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-8815-5_8
  6. Moskalenko A.A., Karapetyan N.V. // Z. Naturforsch. C. 1996. B. 51. S. 763. https://doi.org/10.1515/znc-1996-11-1201
  7. Scheer H. // Chlorophylls and Bacteriochlorophylls. Dordrecht: Springer Netherlands, 2006. V. 25. P. 1–26. https://doi.org/10.1007/1-4020-4516-6_1
  8. Polyakov N.E., Leshina T.V. // Russ. Chem. Rev. 2006. V. 75. P. 1049. https://doi.org/10.1070/RC2006v075n12ABEH003640
  9. Theiss C. et al. // Biophys. J. 2008. V. 94. P. 4808. https://doi.org/10.1529/biophysj.107.121681
  10. Telfer A. et al. // Carotenoids. Basel: Birkhäuser Basel, 2008. V. 4. P. 265. https://doi.org/10.1007/978-3-7643-7499-0_14
  11. Frank H.A., Polívka T. // The Purple Phototrophic Bacteria. Dordrecht: Springer Netherlands, 2009. V. 28. P. 213. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-8815-5_12
  12. Koepke J. et al. // Structure. 1996. V. 4. P. 581. https://doi.org/10.1016/S0969-2126(96)00063-9
  13. Papiz M.Z. et al. // J. Mol. Biol. 2003. V. 326. P. 1523. https://doi.org/10.1016/S0022-2836(03)00024-X
  14. Leiger K. et al. // J. Phys. Chem. B. 2019. V. 123. P. 29. https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.8b08083
  15. Ашихмин А.А. и др. // Докл. РАН. 2013. Т. 453. С. 563. https://doi.org/10.7868/S0869565213350235
  16. Ashikhmin A. et al. // Photosynth. Res. 2014. V. 119. P. 291. https://doi.org/10.1007/s11120-013-9947-6
  17. Imhoff J.F. // Anoxygenic phototrophic bacteria, in: B. Austin (Ed.), Methods in Aquatic Bacteriology. Chichester: Wiley, 1988. 1988. P. 425. https://doi.org/10.1017/S0025315400043393
  18. Punjani A. et al. // Nat Methods. 2017. V. 14. P. 290. https://doi.org/10.1038/nmeth.4169
  19. Zheng S.Q. et al. // Nat Methods. 2017. V. 14. P. 331. https://doi.org/10.1038/nmeth.4193
  20. Punjani A. et al. // Nat Methods. 2020. V. 17. P. 1214. https://doi.org/10.1038/s41592-020-00990-8
  21. Pettersen E.F. et al. // J. Comput. Chem. 2004. V. 25. P. 1605. https://doi.org/10.1002/jcc.20084
  22. Gardiner A.T. et al. // Sci. Adv. 2021. V. 7. P. eabe4650. https://doi.org/10.1126/sciadv.abe4650

Дополнительные файлы


© Российская академия наук, 2023