Specific Ca2+-binding motif in the LH1 complex from photosynthetic bacterium Thermochromatium tepidum as revealed by optical spectroscopy and structural modeling

Specific Ca²⁺-binding motif in the LH1 complex from photosynthetic bacterium Thermochromatium tepidum as revealed by optical spectroscopy and structural modeling

Tác giả: Fei Ma, Yukihiro Kimura, Long-Jiang Yu, Peng Wang, Xi-Cheng Ai, Zheng-Yu Wang, Jian-Ping Zhang

Lĩnh vực: Sinh hóa, Quang phổ

Nội dung tài liệu:

Nghiên cứu này khám phá cấu trúc của phức hợp thu nhận ánh sáng LH1 (LH1-RC) từ vi khuẩn quang hợp *Thermochromatium tepidum*, tập trung vào vai trò của ion Ca²⁺. Các phức hợp LH1-RC tự nhiên và đã loại bỏ Ca²⁺ từ vi khuẩn này cho thấy sự hấp thụ LH1-Qy tối đa lần lượt ở 915 nm và 889 nm. Để làm rõ nguồn gốc cấu trúc của sự thay đổi phổ này, các phương pháp quang phổ và mô hình hóa cấu trúc đã được áp dụng. Đối với dạng 889 nm, bacteriochlorophyll a (BChl a) trong dạng tự nhiên cho thấy sự biến dạng vòng lớn hơn và liên kết hydro mạnh hơn với dư lượng β-Trp-8. Mô hình hóa cấu trúc bằng SWISS-MODEL gợi ý sự hiện diện của một motif phối trí Ca²⁺ đặc hiệu tại đầu C của tiểu đơn vị α của LH1. Kết quả mô hình hóa MODELLER cho thấy sự nghiêng của các polypeptide α và β, cũng như sự thay đổi trong định hướng đồng tâm của các phân tử BChl a, có thể liên quan đến sự hấp thụ LH1-Qy bước sóng dài của dạng 915 nm. Carotenoid spirilloxanthin thể hiện cấu hình all-trans xoắn trong cả hai dạng LH1. Về độ bền nhiệt, dạng 915 nm cho thấy độ bền xấp xỉ 20 K cao hơn dạng 889 nm, có thể do motif liên kết Ca²⁺ đặc hiệu của LH1. Nghiên cứu cũng đề xuất rằng motif liên kết Ca²⁺ này chịu trách nhiệm cho sự hấp thụ LH1-Qy bước sóng dài và độ bền nhiệt cao của phức hợp LH1-RC tự nhiên này.

Mục lục chi tiết:

(Không có thông tin về mục lục chi tiết trong tài liệu được cung cấp)