Русская версия English version   
Том 18   Выпуск 2   Год 2023
Роль заряженных аминокислотных остатков пластоцианина во взаимодействии с цитохромным b6f комплексом и фотосистемой I высших растений: исследование методом броуновской динамики

Федоров В.А.1, Вольхин И.А.1, Хрущев С.С.1, Антал Т.К.2, Коваленко И.Б.1

1Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия
2Псковский государственный университет, Псков, Россия

Аннотация. Пластоцианин – белок-переносчик электронов в электрон-транспортной цепи хлоропластов, осуществляющий перенос электрона от цитохрома f цитохромного b6f комплекса на фотосистему I. В работе с использованием метода броуновской динамики был изучен процесс формирования диффузионно-столкновительного комплекса пластоцианина и фотосистемы I высших растений. Были исследованы электростатические свойства белков, выявлены наиболее важные для их взаимодействия аминокислотные остатки. Было показано, что пластоцианин контактирует с положительно заряженной выступающей в люмен альфа-спиралью субъединицы F фотосистемы I аминокислотными остатками как своей «большой» (D42, E43, D44, E45, D51), так и «малой» (E59, E60, D61) отрицательно заряженной области в 73 % случаев, и остатками только «большой» области в 27 % случаев. Сопоставление результатов исследования с полученными ранее данными по взаимодействию пластоцианина с цитохромом f позволило идентифицировать роль заряженных аминокислотных остатков пластоцианина в процессе образования комплекса с фотосистемой I и цитохромом f. При взаимодействии с цитохромом f положительно заряженная область, находящаяся вблизи малого домена цитохрома f и формируемая аминокислотными остатками K58, K65, K66, K187 и R209, притягивает отрицательно заряженные аминокислотные остатки D42, E43, D44, E45, D51 «большой» области пластоцианина, образуя электростатический шарнирный контакт, вокруг которого происходит поворот при формировании финального комплекса. «Малая» область пластоцианина участвует в стабилизации финального комплекса. Таким образом, и при образовании диффузионно-столкновительного комплекса с фотосистемой I, и в реакции с цитохромом f пластоцианином используются одни и те же отрицательно заряженные аминокислотные остатки. 


Ключевые слова: броуновская динамика, белок-белковые взаимодействия, кластерный анализ, пластоцианин, цитохром f, фотосистема I.

Содержание Оригинальная статья
Мат. биол. и биоинф.
2023;18(2):434-445
doi: 10.17537/2023.18.434
опубликована на рус. яз.

Аннотация (рус.)
Аннотация (англ.)
Полный текст (рус., pdf)
Список литературы

 

  Copyright ИМПБ РАН © 2005-