|
Conference publicationsAbstractsXXII conferenceКинетика восстановления пула хинонов и регуляция линейного / циклического переноса электронов. Анализ данных по индукции фотосинтеза с использованием модели тилакоидаБиологический факультет Московского государственного университета, 119992, Москва ГСП-2, Ленинские горы 1 pp. (accepted)В процесс восстановления пула хинонов (PQ) тилакоидной мембраны включены линейный и циклический потоки электронов. В модели тилакоидной мембраны [1] имитировали линейный перенос электронов (ЛПЭ) от донорной стороны фотосистемы 2 (ФС2) в пул PQ/PQH2 при участии редокс реакций стромального сайта ФС2 и люменального сайта цитохромного комплекса b6f в сопряжении с переносом протонов: захват HS+ из стромы и освобождение HL+ в люмен. На последующих стадиях ЛПЭ заполняет пулы ФС1 на донорной (пластоцианин) и акцепторной (фередоксин, Fd) сторонах ФС1 с конечным оттоком на NADPH. Циклический перенос электронов (ЦПЭ) моделировали как ветвление оттока от Fd пула с возвратом электронов в пул донорной стороны ФС1. Регуляторное влияние энергизации тилакоидной мембраны на перенос зарядов учитывали, имитируя потоки протонов в реакциях АТФ-азы, буферных групп, утечки протонов, ионов калия и хлора и проводя прямой расчет электрической DY и DpH компонент градиента электрохимического потенциала. В отличие от исходной модели [1] разрабатываемая нами модель тилакоида включила новый блок ФС2, отдельно фитированный [2] по кривой индукции флуоресценции (ИФ) на интервале времени до 2-х секунд, включающий описание диссипативных потерь энергии как в антенне, так и при рекомбинации зарядов, Полную модель тилакоида фитировали на интервале времени до 20-ти секунд по ИФ, измеренной на листе гороха одновременно с P700+ редокс сигналом ΔA810. Имитация световой индукции образца после темновой адаптации позволила выделить следующие стадии процессов 1) пока PQ пул окислен, ФС1, ФС2 срабатывают раздельно, и ЛПЭ < ЦПЭ; 2) по мере притока восстановления пула PQ/PQH2 происходит восстановление ФС1, при этом ЛПЭ ~ ЦПЭ; 3) после полного восстановления пула PQ/PQH2, ЛПЭ превышает ЦПЭ. Понимание природы корреляции процессов отдельных стадий индукции фотосинтеза [3] важно для дальнейших исследований координированной работы двух фотосистем в образце листа или водоросли и выявления специфики потоков зарядов в компартментах тилакоида. Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ №14-04-00326-а.
Литература 1. Lebedeva G.V., Belyaeva N.E., Demin O.V., Riznichenko G.Yu., Rubin A.B. Kinetic model of primary photosynthetic processes in chloroplasts // Biophysics 47, 2002, 968-980 2. Belyaeva N.E., Bulychev A.A., Riznichenko G.Yu., Rubin A.B. Model of Photosystem II for the Analysis of Fast Fluorescence Rise in Plant Leaves // Biophysics 56, 3, 2011, 464–477 3. Bulychev A.A. Induction Changes in Photosystems I and II in Plant Leaves upon Modulation of Membrane Ion Transport // Biochemistry (Moscow) Membr and Cell Biol, Vol.5, No.4, 2011, 335–342
|
