ЭФФЕКТЫ МАГНЕТОФОТОСЕЛЕКЦИИ В СПЕКТРАХ ЭПР ФОТОСИНТЕТИЧЕСКИХ БАКТЕРИАЛЬНЫХ РЕАКЦИОННЫХ ЦЕНТРОВ

Кленина И.Б.¹, Боровых И.В.², Хофф А.Я.², Проскуряков И.И.¹

¹Институт фундаментальных проблем биологии РАН, г. Пущино ²Лейденский государственный университет, Нидерланды

Возбуждение первичного донора P (димер бактериохлорофиллов) в фотосинтетическом реакционном центре (РЦ) дает начало серии быстрых реакций переноса электрона. При блокировании транспорта электрона сразу после переноса его на промежуточный акцептор I, образуются триплетные состояния бактериохлорофилла (³P) и каротиноида (³Car):

Т.о., варьируя температуру, мы можем заселять и изучать ³P и ³Car раз-дельно. Поскольку спектр поглощения P имеет максимум при 896 нм, а Car - при 472 нм, при возбуждении РЦ светом различной длины волны можно провести 4 типа независимых экспериментов по определению ориентаций переходных дипольных моментов первичного донора (Q_y) и каротиноида (D) по отношению к системам главных триплетных осей ³P и ³Car:

1.     Прямое возбуждение P и детектирование сигнала ³P (896 нм, 10К) позволяет определить ориентацию Q_y по отношению к осям ³P;

2.     Прямое возбуждение P и детектирование сигнала ³Car (896 нм, 100К) позволяет определить ориентацию Q_y по отношению к осям ³Car;

3.     Непрямое возбуждение P, вследствие S-S переноса энергии с возбуж-денного Car, и детектирование сигнала ³P (472 нм, 10К) позволяет определить ориентацию Dпо отношению к осям ³P;

4.     Непрямое возбуждение P, вследствие S-S переноса энергии с возбуж-денного Car, и детектирование сигнала ³Car (472 нм, 100К) позволяет определить ориентацию Dпо отношению к осям ³Car.

Спектры ЭПР получены с привлечением метода магнетофотоселекции (МФС) [1]. Неориентированный образец РЦ фотосинтезирующей бактерии Rb. sphaeroides возбуждался линейно-поляризованным светом, электричес-кий вектор которого направлен параллельно и перпендикулярно магнитно-му полю. Пара совершенно отличных друг от друга спектров, полученных таким образом, должна быть смоделирована с одним и тем же набором па-раметров, что существенно повышает точность в определении последних. Используя рентгеноструктурные координаты атомов [2], сферические ко-ординаты Q_y и D, рассчитанные нами, и известную ориентацию осей ³P от-носительно молекулярной структуры, были определены ориентации опти-ческих и магнитных осей молекул P и Car. Обсуждаются также и другие результаты МФС-исследований триплетных молекул. Авторы выражают благодарность РФФИ (проект 99-04-48184) и голландскому фонду NWO.

1.Borovykh I.V. et al., J. Phys. Chem., 2000, vol. 104B, p. 4222

2.     Yeates T.O. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1988, vol.85, p.7993