Бактериальный антенный комплекс - Bacterial antenna complex

Антенный комплекс альфа / бета субъединица
Комплекс LH2, взятый из записи PDB 1 LGH (Koepke J et al (1996) Structure 4 581-597.png
Структура светоуборочного комплекса II.[1]
Идентификаторы
СимволLHC
PfamPF00556
ИнтерПроIPR000066
PROSITEPDOC00748
SCOP21lgh / Объем / СУПФАМ
OPM суперсемейство2
Белок OPM1lgh

Бактериальные антенные комплексные белки являются основными светопоглощающими компонентами в фотосинтетический бактерии.[1] Также известен как светоуборочный комплекс / система, бактериальный антенный комплекс отвечает за передачу солнечной энергии в фотосинтетический реакционный центр.[2]

У фотосинтезирующих бактерий Inall есть похожие особенности. Они состоят из светопоглощающих пигментов, которые либо нековалентно связаны с интегральными белками в случае пурпурных фотосинтезирующих бактерий и цианобактерий, либо присутствуют в хлоросомы в случае зеленых фотосинтезирующих бактерий.[3][4] Поглощающие свет пигменты в хлоросомах не связываются с интегральными белками для сборки.[3] Зеленые и пурпурные фотосинтезирующие бактерии используют различные молекулы бактериохлорофилла, в то время как цианобактерии содержат хлорофилл, светопоглощающие пигменты растений.[4][3][2] Фиолетовые фотосинтезирующие бактерии, особенно Ацидофилия Rhodopseudomonos пурпурных несерных бактерий, были одной из основных групп организмов, используемых для изучения антенных комплексов бактерий, поэтому о фотосинтетических компонентах этой группы известно очень много.[5]

В фиолетовых фотосинтетических бактериях

В фотосинтезе пурпурные бактерии обычно есть два антенных комплекса, которые обычно состоят из двух типов полипептиды (альфа- и бета-цепи).[6][7][2] Эти белки расположены кольцом, образуя цилиндр, охватывающий мембрану; белки связывают два или три типа бактериохлорофилл (БХл) и различные типы каротиноиды в зависимости от вида.[6][7] LH2 - это внешний антенный комплекс, охватывающий мембрану. Он является периферией LH1, антенного комплекса (также известного как базовый антенный комплекс), который напрямую связан с реакционным центром.[2][5][8] В отличие от комплексов LH1, количество присутствующих комплексов LH2 зависит от условий роста и интенсивности света.[2]

Как альфа-, так и бета-цепи антенных комплексов представляют собой небольшие белки размером от 42 до 68. остатки которые разделяют трехдоменную организацию. Они состоят из N-концевого гидрофильный цитоплазматический домен, за которым следует трансмембранная область и С-концевой гидрофильный периплазматический домен. В трансмембранной области обеих цепей имеется консервативный гистидин который, скорее всего, участвует в связывании атома магния группы бактериохлорофилла. Бета-цепи содержат дополнительный консервативный гистидин, который расположен на С-конце цитоплазматического домена и который, как полагают, также участвует в связывании бактериохлорофилла.

Конкретное химическое окружение молекул Bchl влияет на длину волны света, которую они способны поглощать.[2][8] LH2 комплексы Р. ацидофилы есть БХл а молекулы, которые поглощают на длине волны 850 нм и 800 нм соответственно.[2][8] БХл а молекулы, поглощающие на длине волны 850 нм, находятся в гидрофобной среде.[2][8] Эти пигменты контактируют с рядом неполярных гидрофобных остатков.[8] БХл а молекулы, поглощающие на длине волны 800 нм, находятся в относительно полярной среде.[2][8] За это ответственны сформированный N-конец альфа-полипептида, расположенный поблизости гистидин и молекула воды.[2]

В зеленых фотосинтетических бактериях

Видеть хлоросомы.

В цианобактериях

Видеть фикобилисома и Светоуборочные комплексы зеленых растений.

Подсемейства

Рекомендации

  1. ^ а б Koepke J, Hu X, Muenke C, Schulten K, Michel H (май 1996). «Кристаллическая структура светособирающего комплекса II (B800-850) из Rhodospirillum molischianum». Структура. 4 (5): 581–97. Дои:10.1016 / S0969-2126 (96) 00063-9. PMID  8736556.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j Кюльбрандт, Вернер (июнь 1995 г.). «Структура и функции бактериальных светособирающих комплексов». Структура. 3 (6): 521–525. Дои:10.1016 / S0969-2126 (01) 00184-8. PMID  8590011.
  3. ^ а б c Тан, Го-Сян; Бланкеншип, Роберт Э. (28 июня 2011 г.). «Исследование рассеяния света и нейтронов светособирающими фотосинтетическими антенными комплексами». Фотосинтез Исследования. 111 (1–2): 205–217. Дои:10.1007 / s11120-011-9665-х. PMID  21710338. S2CID  18007655.
  4. ^ а б Чен, Мин; Чжан, Инань; Бланкеншип, Роберт Э. (3 октября 2007 г.). «Номенклатура мембраносвязанных светособирающих комплексов цианобактерий». Фотосинтез Исследования. 95 (2–3): 147–154. Дои:10.1007 / s11120-007-9255-0. PMID  17912604. S2CID  23541504.
  5. ^ а б Коджелл, Ричард Дж .; Isaacs, Neil W .; Ховард, Тина Д .; Макласки, Карен; Найл, Дж. Фрейзер; Принц, Стивен М. (июль 1999 г.). «Как фотосинтезирующие бактерии собирают солнечную энергию». Журнал бактериологии. 181 (13): 3869–3879. Дои:10.1128 / JB.181.13.3869-3879.1999. ЧВК  93873. PMID  10383951.
  6. ^ а б Wagner-Huber R, Brunisholz RA, Bissig I, Frank G, Suter F, Zuber H (1992). «Первичная структура антенных полипептидов Ectothiorhodospira halochloris и Ectothiorhodospira halophila. Четыре основных антенных полипептида у E. halochloris и E. halophila». Евро. J. Biochem. 205 (3): 917–925. Дои:10.1111 / j.1432-1033.1992.tb16858.x. PMID  1577009.
  7. ^ а б Brunisholz RA, Zuber H (1992). «Структура, функция и организация антенных полипептидов и антенных комплексов трех семейств Rhodospirillaneae». J. Photochem. Photobiol. B. 15 (1): 113–140. Дои:10.1016/1011-1344(92)87010-7. PMID  1460542.
  8. ^ а б c d е ж McDermott, G .; Prince, S.M .; Фриер, А. А .; Hawthornthwaite-Lawless, A.M .; Папиз, М. З .; Cogdell, R.J .; Айзекс, Н. В. (1995-04-06). «Кристаллическая структура интегрального мембранного светособирающего комплекса из фотосинтетических бактерий». Природа. 374 (6522): 517–521. Bibcode:1995Натура 374..517М. Дои:10.1038 / 374517a0. ISSN  1476-4687. S2CID  4258914.