Komplex bakteriální antény - Bacterial antenna complex

Anténní komplex alfa / beta podjednotka
Komplex LH2 získaný ze vstupu PDB 1LGH (Koepke J et al (1996) Structure 4 581-597.png
Struktura komplexu pro sběr světla II.[1]
Identifikátory
SymbolLHC
PfamPF00556
InterProIPR000066
STRÁNKAPDOC00748
SCOP21 hod / Rozsah / SUPFAM
OPM nadčeleď2
OPM protein1 hod

Komplexní proteiny bakteriální antény jsou hlavní součásti absorbující světlo fotosyntetický bakterie.[1] Také známý jako světelný komplex / systém, komplex bakteriální antény je zodpovědný za přenos sluneční energie do fotosyntetické reakční centrum.[2]

Fotosyntetické bakterie Inall mají podobné vlastnosti. Skládají se z pigmentů absorbujících světlo, které jsou buď nekovalentně spojeny s integrálními proteiny v případě fialových fotosyntetických bakterií a sinic, nebo jsou přítomny v chlorosomy v případě zelených fotosyntetických bakterií.[3][4] Světlo absorbující pigmenty v chlorosomech se nespojují s integrálními proteiny pro sestavení.[3] Zelené a fialové fotosyntetické bakterie využívají různé molekuly bakteriochlorofylu, zatímco sinice obsahují chlorofyl, pigmenty absorbující světlo, které se nacházejí v rostlinách.[4][3][2] Fialové fotosyntetické bakterie, zejména Rhodopseudomonos acidofilie fialové nesírové bakterie, byly jednou z hlavních skupin organismů používaných ke studiu komplexů bakteriálních antén, o fotosyntetických složkách této skupiny se toho ví tolik.[5]

Ve fialových fotosyntetických bakteriích

Ve fotosyntéze fialové bakterie obvykle existují dva anténní komplexy, které se obecně skládají ze dvou typů polypeptidy (řetězce alfa a beta).[6][7][2] Tyto proteiny jsou uspořádány prstencovitým způsobem a vytvářejí válec, který překlenuje membránu; proteiny váží dva nebo tři typy bakteriochlorofyl (BChl) molekuly a různé typy karotenoidy v závislosti na druhu.[6][7] LH2 je komplex vnější antény, který překlenuje membránu. Je periferní k LH1, anténnímu komplexu (také známému jako komplex antény jádra), který je přímo spojen s reakčním centrem.[2][5][8] Na rozdíl od komplexů LH1 se množství přítomných komplexů LH2 mění s podmínkami růstu a intenzitou světla.[2]

Alfa i beta řetězce anténních komplexů jsou malé proteiny o velikosti 42 až 68 zbytky které sdílejí třídoménovou organizaci. Skládají se z N-terminálu hydrofilní cytoplazmatický doména následovaná transmembránovou oblastí a C-terminální hydrofilní periplazmatický doména. V transmembránové oblasti obou řetězců je zachována histidin který se pravděpodobně podílí na vazbě atomu hořčíku bakteriochlorofylové skupiny. Beta řetězce obsahují další konzervovaný histidin, který je umístěn na C-terminálním konci cytoplazmatické domény a o kterém se také předpokládá, že je zapojen do bakteriochlorofylové vazby.

Konkrétní chemické prostředí molekul Bchl ovlivňuje vlnovou délku světla, které jsou schopny absorbovat.[2][8] LH2 komplexy R. acidofily mít BChl A molekuly, které absorbují při 850 nm, respektive 800 nm.[2][8] BChl A molekuly, které absorbují při 850 nm, jsou přítomny v hydrofobním prostředí.[2][8] Tyto pigmenty jsou v kontaktu s řadou nepolárních, hydrofobních zbytků.[8] BChl A molekuly, které absorbují při 800 nm, jsou přítomny v relativně polárním prostředí.[2][8] Je za to zodpovědný formulovaný N-konec alfa polypeptidu, blízký histidin a molekula vody.[2]

V zelených fotosyntetických bakteriích

Vidět chlorosomy.

U sinic

Vidět phycobilisome a Světelné komplexy zelených rostlin.

Podskupiny

Reference

  1. ^ A b Koepke J, Hu X, Muenke C, Schulten K, Michel H (květen 1996). „Krystalová struktura komplexu II (B800-850) sklízejícího světlo z Rhodospirillum molischianum“. Struktura. 4 (5): 581–97. doi:10.1016 / S0969-2126 (96) 00063-9. PMID  8736556.
  2. ^ A b C d E F G h i j Kühlbrandt, Werner (červen 1995). "Struktura a funkce komplexů bakteriálních zdrojů světla". Struktura. 3 (6): 521–525. doi:10.1016 / S0969-2126 (01) 00184-8. PMID  8590011.
  3. ^ A b C Tang, Kuo-Hsiang; Blankenship, Robert E. (28. června 2011). „Studie neutronů a rozptylu světla komplexů fotosyntetických antén sběru světla“. Fotosyntetický výzkum. 111 (1–2): 205–217. doi:10.1007 / s11120-011-9665-x. PMID  21710338. S2CID  18007655.
  4. ^ A b Chen, Min; Zhang, Yinan; Blankenship, Robert E. (3. října 2007). „Nomenklatura pro membránově vázané komplexy sinic pro sběr světla“. Fotosyntetický výzkum. 95 (2–3): 147–154. doi:10.1007 / s11120-007-9255-0. PMID  17912604. S2CID  23541504.
  5. ^ A b Codgell, Richard J .; Isaacs, Neil W .; Howard, Tina D .; McLuskey, Karen; Niall, J. Fraser; Prince, Stephen M. (červenec 1999). „Jak fotosyntetizující bakterie sklízejí sluneční energii“. Journal of Bacteriology. 181 (13): 3869–3879. doi:10.1128 / JB.181.13.3869-3879.1999. PMC  93873. PMID  10383951.
  6. ^ A b Wagner-Huber R, Brunisholz RA, Bissig I, Frank G, Suter F, Zuber H (1992). "Primární struktura anténních polypeptidů Ectothiorhodospira halochloris a Ectothiorhodospira halophila. Čtyři anténní polypeptidy jádrového typu v E. halochloris a E. halophila". Eur. J. Biochem. 205 (3): 917–925. doi:10.1111 / j.1432-1033.1992.tb16858.x. PMID  1577009.
  7. ^ A b Brunisholz RA, Zuber H (1992). "Struktura, funkce a organizace anténních polypeptidů a anténních komplexů ze tří čeledí Rhodospirillaneae". J. Photochem. Fotobiol. B. 15 (1): 113–140. doi:10.1016/1011-1344(92)87010-7. PMID  1460542.
  8. ^ A b C d E F McDermott, G .; Prince, S. M .; Freer, A. A .; Hawthornthwaite-Lawless, A. M .; Papiz, M. Z .; Cogdell, R. J .; Isaacs, N. W. (06.04.1995). „Krystalová struktura integrálního membránového komplexu pro sběr světla z fotosyntetizujících bakterií“. Příroda. 374 (6522): 517–521. Bibcode:1995 Natur.374..517M. doi:10.1038 / 374517a0. ISSN  1476-4687. S2CID  4258914.