Коллектив авторов, в составе которого ученые ФИЦ Биотехнологии РАН, НИЦ «Курчатовский институт» и ФИЦ «Пущинский научный центр биологических исследований РАН», детально проанализировал установленную им трехмерную структуру светособирающего комплекса LH2 (от английского – light-harvesting) из пурпурной серной бактерии Ectothiorhodospira haloalkaliphila, полученную методом криоэлектронной микроскопии с разрешением 1.7 Å – наивысшим для объектов этого класса.

Выяснение архитектуры этих сложноорганизованных молекул является ключом к пониманию деталей механизма улавливания и переноса ими солнечной энергии.

«Пурпурные бактерии являются уникальными модельными объектами для изучения фотосинтеза. Совместно с московскими коллегами нам впервые удалось получить структуру свето-собирающего комплекса LH2 для пурпурной серной бактерии с таким превосходным разрешением. Полученные данные вносят существенный вклад в фундаментальные знания об организации бактериальных свето-собирающих комплексов и, в перспективе, могут быть полезны для разработки искусственных систем сбора и преобразования солнечной энергии», – рассказывает Александр Ашихмин, один из авторов исследования, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, заведующий лабораторией молекулярной организации фотосинтетического аппарата Института фундаментальных проблем биологии РАН – обособленного подразделения ФИЦ «Пущинский научный центр биологических исследований РАН».

Также среди авторов статьи сотрудники Института фундаментальных проблем биологии РАН кандидат биологических наук Зоя Махнева и кандидат биологических наук Максим Большаков.

В ходе исследования выяснилось, что бактерия Ect. haloalkaliphila имеет целый кластер генов, кодирующих полипептиды, формирующие LH2. Так, в расшифрованном геноме бактерии было обнаружено шесть пар генов, кодирующих α- и β-полипептиды. Благодаря высокому разрешению была установлена конкретная пара генов, формирующих исследуемый LH2 комплекс.

Свое исследование ученые описали в статье, опубликованной в журнале Structure. (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0969212624005288?dgcid=author)

«Структура и взаимное расположение строительных блоков (полипептидов и пигментов) светособирающих комплексов определяют, в частности, спектральные свойства последних. Точное определение состава и координации составляющих комплекс молекул критично важно для детального изучения и корректного описания процессов передачи энергии. Нам удалось получить структуру с очень высоким уровнем детализации, что вкупе с проведенными дополнительными экспериментами сняло вопросы относительно архитектуры и точного состава компонентов LH2 комплекса», – объясняет Константин Бойко, один из руководителей исследования, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории инженерной энзимологии ФИЦ Биотехнологии РАН.

Подробнее читайте в материале портала Индикатор (https://indicator.ru/chemistry-and-materials/ustanovlena-prostranstvennaya-struktura-svetosobirayushego-kompleksa-iz-purpurnoi-bakterii-s-okoloatomnym-razresheniem-24-12-2024.htm)

По материалам ФИЦ Биотехнологии РАН (https://t.me/fbras_ru/1187)

Фото Александра Ашихмина: пресс-служба ФИЦ ПНЦБИ РАН