Исследование электронного и протонного транспорта в фотосинтетических системах оксигенного типа с помощью спиновых меток
Диссертация
Показано, что беталаиновый пигмент амарантин взаимодействует с хлоропластами, восстанавливаясь за счет взаимодействия с ФС 2. В хлоропластах амаранта амарантин является донором электрона для ФС 1. При этом амарантин практически не влияет на светозависимое образование трансмембранной разности рН. Показано, что скорость оттока электронов от ФС 1 является существенным фактором регуляции электронного… Читать ещё >
Список литературы
- Альтшулер С., Завойский Е., Козырев Б. (1944) Новый метод исследования парамагнитной абсорбции // ЖЭТФ, т. 14, № 10/11, с. 407−409.
- Асланиди К.Б., Шалапенок А. А., Карнаухов В. Н., Берестовская Н. Г., Шавкин В. И. (1988) Метод определения фунционального состояния растения по спектрам флуоресценции хлорофилла. // Пущино: ОНТИ НЦБИ АН СССР. 44с.
- Блюменфельд JJ.A. (1957) Спектры парамагнитного резонанса биологических объектов и миграция энергии. // Изв. АН СССР, сер. биол., с. 285.
- Блюменфельд JJ.A., Калмансон А. Э. (1957) Спектры электронного парамагнитного резонанса нативных и денатурированных белков. // ДАН СССР, 117, с. 72.
- Бучаченко А.Л., Вассерман A.M. (1973) Стабильные радикалы: Электронное строение, реакционная способность и применение. // М., Химия.
- Ванин А.Ф. (2005) NO необходим для жизнедеятельности растений. // Нетрадиционные сельскохозяйственные, лекарственные и декоративные растения. № 1 (2), с. 37.
- Вершубский А.В., Приклонский В. И., Тихонов А. Н. (2001) Электронный и протонный транспорт в хлолоропластах с учетом латеральной гетерогенности тилакоидов. Математическая модель. // Биофизика, т.46, вып. З, с.471−481.
- Вёртц Дж., Болтон Дж. (1975) Теория и практические приложения метода ЭПР. // М.: Мир. 552c.(John Е. Wertz, James R. Bolton. Electron spin resonance: Elementary theory and practical applications. New York: McGraw-Hill Book Company, 1972)
- Владимиров Ю.А., Добрецов Т. Е. (1980) Флуоресцентные зонды в исследовании биологических мембран. // М., Наука., 320с.
- Говинджи. (1987) Фотосинтез, //тт.1,2, М.: Мир.
- Гудвин Т., Мерсер Э. (1986) Введение в биохимию растений. М.: Мир. В 2 т. Т 1. 392с. (Goodwin T.W., Mercer E.I. Introduction in Plant Biochemistry. Oxford, New-York, Toronto, Sydney, Paris, Frankfurt: Pergamon press, 1983.)
- Гудвин Т., Мерсер Э. (1986) Введение в биохимию растений. М.: Мир. В 2 т. Т2.312с.
- Гусев М.В., Минеева JI.A. (1985) Микробиология. // Учебник. 2-е изд. М.: Изд-во Моск. ун-та. 376с.
- Завойский Е.К. (1944) Парамагнитная абсорбция в перпендикулярных и параллельных полях для солей, растворов и металлов: Докт. дис. // М.: ФИАН.
- Иванов Б.Н., Головина Е. В., Кузнецова Л. Г., Новичкова Н. С., Романова А.К (1988) Содержание нитратов в питательном растворе и индукция флуоресценции хлорофилла листьев клевера // Физиология растений, т. 35, с. 294−302.
- Караваев В.А., Довыдъков С. А. (1999) Влияние хлорида кадмия на медленную индукцию флуоресценции и фотосинтез листьев бобов // Биофизика, т. 44, с. 145−146.
- Карапетян Н.В., Бухое Н. Г. (1986) Переменная флуоресценция хлорофилла как показатель физиологического состояния растений // Физиология растений, т. 33, с. 1013−1026.
- Козо-Полянский Б.М. (1924) Новый принцип биологии. Очерк теории симбиогенеза. //Jl.-М., «Пучина». 147с.
- Кондратьева Е.Н. (1996) Автотрофные прокариоты. // М.: Изд-во МГУ, 312 с.
- Кузнецов А.Н. (1976) Метод спинового зонда. // М., Наука.
- Кукушкин А. К, Караваев В. А. (1995) Физико-химические механизмы регуляции фотосинтеза: гипотезы, достижения, перспективы // Физ. мысль России, с. 17−30.
- Кукушкин А. К, Тихонов А. Н. (1988) Лекции по биофизике фотосинтеза растений. // М.: Изд-во Моск. Университета. 320 с.
- Лихтенштейн Г. И. (1972) Применение спиновых меток в биологии. // М., Наука.
- Магницкий С.Г. (1995) Исследование трансмембранного градиента рН в хлоропластах методом спиновых меток. Дисс. канд. физ.-мат. наук. // Москва, МГУ.
- Магницкий С.Г., Тихонов А. Н. Влияние осмотичности и солевого состава среды инкубации на генерацию АрН в хлоропластах // Биофизика. 1995. Т.40. Вып.2. С.347−353.
- Мережковский КС. (1909) Теория двух плазм, как основа симбиогенезиса, нового учения о происхождении организмов. // Казань, типо-лит. Имп. ун-та. 102 е., с илл. (Отг. из Ученых записок Имп. Казанск. ун-та, 1909, т.76).
- Парибок Т.А. (1983) Загрязнение растений металлами и его эколого-физиологические последствия // Растения в экстремальных условиях минерального питания / Под ред. Школьника М. Я. и Алексеевой-Поповой Н.В. Л.: Наука, с. 82−99.
- Скулачев В.П. (1972) Трансформация энергии в биомембранах. // М. Наука.
- Скулачев В.П. (1989) Энергетика биологических мембран. // М., Наука, 564с.
- Солнцев М.К. (1989) О природе полосы термолюминесценции фотосинтетических объектов при 40−80°С // Журнал физ. химии, т. 63, с. 1959−1960.
- Солнцев М.К. (1995) Влияние спектрального состава действующего света на термолюминесценцию листьев бобов при 40−70°С // Биофизика, т. 40, с. 417 421.
- Твердислов В.А., Тихонов А. Н., Яковенко JI.B. (1987) Физические механизмы функционирования биологических мембран. // М.: Изд-во МГУ.
- АО. Тимофеев К. Н., Гольдфельд М. Г. (1986) Путь электрона в фотосинтезе: реакции в фотомембранах // Журнал Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева, т. 31, № 6, с. 495−502.
- Тихонов А.Н. (1985) Механизмы регуляции электронного и протонного транспорта в энергопреобразующих мембранах хлоропластов. Дисс. докт. физ.-мат. наук. // Москва, МГУ.
- Тихонов А.Н., Блюменфельд JI.A. (1985) Концентрация водородных ионов в субклеточных частицах: физический смысл и методы определения. // Биофизика, т. 30, вып. 3, с. 527−537.
- A3.Тихонов А. Н., Рууге Э. К., Субчинский К. В., Блюменфельд JI.A. (1975). // Физиология растений, т.22, с.5−15.
- Тихонов А.Н., Тимошин А. А. (1985а) Электронный транспорт, перенос протонов и их связь с фотофосфорилированием в хлоропластах. Влияние интенсивности действующего света. // Биологические мембраны, т.2, с.349−362.
- Фаминцын А.С. (1912) О роли симбиоза в эволюции организмов. // Доложено в заседании Физ.-матем. отд-ния 9 ноября 1911 г. Сиб. тип. Акад. наук, 68 с. (Отт. из: «Известия Акад. наук 1912 г.»)
- Ченцов Ю.С. (1984) Общая цитология. // 2-е изд. М. Изд-во МГУ, 352с.
- Arnon D.I., Allen M.B., Whatley F.R. (1954) Photosynthesis by isolated chloroplasts. I I Nature v. 174, pp.394−396.
- Arnon D.I., Whatley F.R., Allen M.B. (1957) Triphosphopyridine nucleotide as a catalyst of photosynthetic phosphorylation. // Nature v. 180 (4578), pp.182−185.
- Azarkina N, Siletsky S, Borisov V, von Wachenfeldt C, Hederstedt L, Konstantinov AA (1999) A cytochrome bb'-type quinol oxidase in Bacillus subtilis strain 168. // J Biol Chem. v.274(46), pp.32 810−7.
- Bailar J.C. Jr., Jones E.M. (1939) // Inorganic Synthesis v. l: pp.35−38
- Barber J. (1982) Influence of surface charges on thylakoid structure and function. //Ann. Rev. Plant. Physiol, v.33, pp.261−95.
- BendallD.S., Manasse R.S. (1995) Cyclic phosphorilation and electron transport. // Biochim Biophys Acta, v. 1229 pp.23−38.
- Bennett J. (1983) Regulation of photosynthesis by reversible phosphorylation of the light-harvesting chlorophyll a/b protein. // Biochem. J., v.212, pp. 1−13.
- Berg SP, NesbittDM. (1979) Chromium oxalate: a new spin label broadening agent for use with thylakoids. // Biochim Biophys Acta- v.548(3), pp.608−15.
- BogoradL. (1981) Chloroplasts. // J. Cell Biol., v.91, pp.256−270.
- Chance В., Sies H., Boveris A. (1979) Hydroperoxide metabolism in mammalian organs. // Physiological Reviews, v. 59, No. 3, pp. 527−605.
- Commoner В., Townsend J., Pake G.E. (1954) Free radicals in biological materials. //Nature v. 174, p.689.
- Cooley J.W., Howitt C.A., Vermaas W.F.J. (2000) Succinate: Quinol Oxidoreductases in the Cyanobacterium Synechocystis sp. Strain PCC 6803: Presence and Function in Metabolism and Electron Transport. // Journal Of Bacteriology, v.182, No.3, pp.714−722.
- Dilley R.A. (1971) Coupling of ion and electron transport in chloroplasts. // Curr. Top. Bioenerg. v.4, pp.237−71
- Dilley R.A., Theg S.M., Beard W.A. (1987) Membrane-proton interactions in chloroplasts bioenergetics: Localized proton domains. // Ann. Rev. Plant Physiol v.38, pp.347−368.
- Frenkel A. (1954) Light induced phosphorylation by cell-free preparations of photosynthetic bacteria. // J. Am. Chem. Soc. v.76, pp.5568−5569.
- Gardestrom P. (1996) Interaction between mitohondria and chloroplasts. // Biochim Biophys Acta, v.1275, pp.38−40.
- Gardestrom P., Wigge B. (1988) Influence of Photorespiration on ATP/ADP Ratios in the Chloroplasts, Mitochondria, and Cytosol, Studied by Rapid Fractionation of Barley (Hordeum vulgare) Protoplasts // Plant Physiol, v.88, pp.69−76.
- Hill R., Bendall F. (1960) Function of the two cytochrome components in chloroplasts a working hypothesis. // Nature v.186, pp. 136−137.
- Howitt C.A., UdallP.K., Vermaas W.F.J. (1999) Type 2 NADH Dehydrogenases in the Cyanobacterium Synechocystis sp. Strain PCC 6803 Are Involved in Regulation Rather Than Respiration // Journal Of Bacteriology, v.181, No. 13, pp.3994−4003.
- InoueY (1996) Photosynthetic thermoluminescence as a simple probe of Photosystem II electron transport. // In: Amesz J and Hoff AJ (eds) Biophysical Techniques in Photosynthesis, pp 93−107. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands.
- Jagendorf A.T., Uribe E. (1966). ATP formation caused by acid-base transition of spinach chloroplasts. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA v.55, pp. 170−177.
- Khramtsov V.V., Weiner L.M., Grigor’ev I.A., Volodarsky L.B. (1982) Proton exchange in stable nitroxyl radicals. EPR study of the pH of aqueous solutions. // Chem. Phys. Lett., v.91, p.69.
- Khramtsov V.V., Weiner L.M., Eremenko S.I., Belchenko O.I., Schastnev P.V., Grigor’ev I. A., Reznikov V.A. (1985) Proton exchange in stable nitroxyl radicals of imidazoline and imidazolidine series. // J.Magn.Res., v.61, pp.397.
- Kirilyuk IA, Bobko AA, Grigor’ev IA, Khramtsov VV. (2004) Synthesis of the tetraethyl substituted pH-sensitive nitroxides of imidazole series with enhanced stability towards reduction. // Org Biomol Chem. v.2(7), pp. 1025−30.
- Kirilyuk IA, Bobko AA, Khramtsov VV, Grigor’ev IA. (2005) Nitroxides with two pK values—useful spin probes for pH monitoring within a broad range. // Org Biomol Chem. v.3(7), pp. 1269−74.
- Kocherginski N., Swartz H.M. (1995) Nitroxide spin lables: reactions in biology and chemistry. // CRC Press, Boca Raton.
- Kobharova O.A., Wolk C.P. (2002a). Genetic tools for cyanobacteria. // Appl Microbiol Biotechnol. v.58(2), pp.123−37.
- Kobharova O.A., Wolk C.P. (20 026). A novel gene that bears a DNAJ motif influences cyanobacterial cell division. // Journal of bacteriology, v.184, No.19, p.5524−5528.
- Kramer D.M., Sacksteder C.A., Cruz J.A. (1999) How acidic is the lumen? //Photosynth. Res. v.60, pp.151−163.
- Krause G.H., Weis E. (1991) Chlorophyll fluorescence and photosynthesis: the basics // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol, v.42, pp.313−349.
- Lazar D. (1999) Chlorophyll a fluorescence induction // Biochim. Biophys. Acta, v.1412, pp.1−28.
- Ligeza A, Tikhonov AN, Hyde JS, Subczynski WK. (1998) Oxygen permeability of thylakoid membranes: electron paramagnetic resonance spin labeling study. // Biochim Biophys Acta, v.1365 (3), pp.453−63.
- Ligeza A., Tikhonov A.N., Subczynski W.K. (1997). In situ measurements of oxigen production using paramagnetic fiisinate particles injected into a bean leaf. // Biochim. Biophys. Acta, v. 1319, pp. 133−137.
- Lolkema J.S., Hellingwert K.J., Konigs W.N. (1982) The effect of «probe binding» on the quantitative determination of the proton-motive force in bacteria. // Biochim. Biophys. Acta, v.681, pp.85−94.
- Malkin S, Canaani O, Havaux M. (1986) Analysis of Emerson enhancement under conditions where photosystem II is inhibited — are the two photosystems indeed separated? // Photosynth Res v. 10, pp.291−296.
- Mitchell P. (1961) Coupling of Phosphorylation to Electron and Hydrogen Transfer by a Chemi-Osmotic type of Mechanism. // Nature, v.191, No.4202, pp.144−148.
- Motohashi K., Kondoh A., Stumpp M.T., Hisabori T. (2001) Comprehensive survey of proteins targeted by chloroplast thioredoxin. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, v.98, No.2, pp.11 224−11 229.
- Ohkawa H., Pakrasi H.B., Ogawa T. (2000) Two Types of Functionally Distinct NAD(P)H Dehydrogenases in Synechocystis sp. Strain PCC6803. // The Journal Of Biological Chemistry, v.275, No.41, pp.31 630−31 634.
- Portis A.R. (1992) Regulation of Ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase activity. // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol, v.43, pp.415—437.
- Roberts AG, Bowman MK, Kramer DM. (2004) The inhibitor DBMIB provides insight into the functional architecture of the Qo site in the cytochrome b6f complex. // Biochemistry, v.43(24), pp.7707−16.
- Roberts AG, Kramer DM. (2001) Inhibitor «double occupancy» in the Q (o) pocket of the chloroplast cytochrome b6f complex. // Biochemistry, v.40(45), pp. 13 407−12.
- Samuilov VD, Barsky EL. (1993) Interaction of carbonyl cyanide m-chlorophenylhydrazone with the photosystem II acceptor side. // FEBS Lett. v.320(2), pp.118−20.
- Sazanov L.A., Burrows P.A., Nixon P.J. (1998) The chloroplast Ndh complex mediates the dark reduction of the plastoquinone pool in response to heat stress in tobacco leaves. // FEBS Letters v.429, pp.115−118.
- Seelert H., Poetsch A., Dencher N.A., Engel A., Sthilberg H., Muller D.J. (2000) Structural biology. Proton-powered turbine of a plant motor. // Nature v.405, pp.418−419.
- Sherman D.M., Troyan T.A., Sherman L.A. (1994) Localization of Membrane Proteins in the Cyanobacterium Synechococcus sp. PCC7942. Radial Asymmetry in the Photosynthetic Complexes. // Plant Physiol, v. 106, pp.251−262.
- Skulachev V.P. (1988) Membrane bioenergetics. // Springer-Verlag.
- Solntsev M.K., Ekobena H.P.F., Karavaev V.A., Yurina T.P. (1998) Dynamics of the action of various physical and chemical factors on the thermoluminescence of photosynthetic systems. // Journal of Luminescence, V.76&77, pp.349−353.
- Stanier R.Y., Cohen-Bazire G. (1977) Phototrophic procaryotes: the cyanobacteria. // Ann. Rev. Microbiol, v.31, pp.225−274.
- Stock D., Leslie A.G.W., Walker J.E. (1999) Molecular Architecture of the Rotary Motor in ATP Synthase. // Science v.286, pp.1700−1705.
- Subczynski W.K., Cieslikowska D., Tikhonov A.N. (1990) Light-Induced Oxigen Uptake in Chloroplasts: ESR Spin-Label Oximetry. // Photosynthetica v.24 (1), pp.75−84.
- Tikhonov A.N., Khomutov G.B., Ruuge E.K., Blumenfeld L.A. (1981) Electron transport control in chloroplasts. Effects of photosynthetic control monitored by the intrathylakoid pH. // Biochim. Biophys. Acta, v.637, pp.321−333.
- Theg S.M., Chiang G., Dilley R.A. (1988) Protons in the Thylakoid Membrane-sequestered Domains Can Directly Pass Through the Coupling Factor during ATP Synthesis in Flashing Light. // The Journal of Biological Chemistry, v.263, No.2, pp.673−681.
- Trissl H.-W., Wilhelm C. (1993) Why do thylakoid membranes from higher plants form grana stacks? // Trends Biochem Sci v. 18, pp.415−419.
- Trubitsin B.V., Tikhonov A.N. (2003) Determination of a transmembrane pH difference in chloroplasts with a spin label Tempamine. // Journal of Magnetic Resonance, v. 163, pp.257−269.
- Tyerman S.D., Bohnert H.J., Maurel С., Steudle Е&bdquo- Smith, J.A.C. (1999) Plant acuaporins: their molecular biology, biophysics and significance for plant water relations. // J.Exp.Bot. v.50, pp. 1055−1071.
- Vredenberg WJ, Tonk WJ. (1975) On the steady-state electrical potential difference across the thylakoid membranes of chloroplasts in illuminated plant cells. Biochim Biophys Acta, v.387(3), pp.580−7.
- Wast I J, Bendall DS, Howe CJ. (2002) Higher plants contain a modified cytochrome сб. // Trends Plant Sci. v.7, pp.244−245.
- Weaver E.C. (1968) EPR studies of free radicals in photosynthetic systems // Ann. Rev. Plant Physiol, v.19, p.283−294.
- Westerhoff H.V., Melaudri B.A., Venturoli G., Azzone G.F., Kell D.B. (1984) Mosaic protonic coupling hypothesis for free energy transduction. // FEBS Lett, v.165, pp.1−5.
- Williams R.J.P. (1961) Possible functions of chains of catalysts. // J. Theor. Biol, v. l, p.1−13.
- Williams R.J.P. (1978) The multifarious coupling of energy transduction. // Biochim. Biophys. Acta, v.505, pp. 1−44.
- Wolosiuk R.A., Ballicora M.A., Hagelin K. (1993) The reductive pentose phosphate cycle for photosynthetic C02 assimilation: enzyme modulation. // The FASEB Journal, v.7, pp.622−637.
- Zavoisky E.K. (1945) Spinmagnetic resonance in paramagnetics. // Journal of Physics USSR, v. 9, p. 245. («Магнитоспиновый резонанс в парамагнетиках»)
- Zavoisky E.K. (1946) Spin magnetic resonance in the decimetrewave region. // Journal of Physics USSR, v. 10, p. 197−198. («Магнитоспиновый резонанс в области дециметровых волн»).
- Zhang N., Portis A.R. (1999) Mechanism of light regulation of Rubisco: a specific role for the larger Rubisco activase isoform involving reductive activation by thioredoxin-f. // Proc Natl Acad Sci USA, v.96(16), pp.943 8−43.
- Zhang H, Whitelegge JP, Cramer WA (2001) Ferredoxin: NADP oxidoreductase is a subunit of the chloroplast cytochrome b6f complex. // J. Biol. Chem. v.216, pp.38 159−38 165.