ЯМР исследование ферредоксина

Исследование ферредоксина привело к выводу о том, что атомы железа в этом белке находятся в двух близких, но не полностью эквивалентных окружениях. Параметры мессбауэровского спектра, изомерный сдвиг и квадрупольное расщепление лучше всего соответствуют трехвалентному железу, находящемуся в сильном поле лигандов. С этим выводом согласуются также величины магнитных моментов атомов железа в ферредоксине, которые оказались [c.429]

Во многих растениях и фотосинтезирующих бактериях имеется фермент ферредоксин, принимающий участие в транспорте электронов. Активный центр ферредоксина содержит негемовое железо, и исследованию особенностей его строения в последнее время было посвящено много работ с применением разнообразных физических методов, среди которых не последнее место по полноте получаемой информации занимает мессбауэровская спектроскопия. Ферредоксин содержит довольно большие относительные количества железа (табл. 10.2), и не удивительно, что первые мессбауэровские спектры металлопротеинов были получены именно с этим белком [5, 47]. В двух работах, посвященных исследованию эффекта Мессбауэра в ферредоксине, спектры оказались очень похожими и состояли из двух линий равной интенсивности (рис. 10.6). Тщательное изучение нескольких мессбауэровских спектров ферредоксина привело авторов этих работ к убеждению, что в действительности эти спектры состоят из двух перекрывающихся дублетов с очень близкими параметрами. [c.428]

Еще один подход состоит в изучении каталитической активности небольших пептидов, синтезируемых в модельных системах. Целью этих исследований была бы попытка понять происхождение ферментативной активности. Например, простой трипептид глутатион, образующийся в модельных системах, может служить простой моделью ферредоксина, если в систе.му внести железо. [c.324]

В экспериментах, выполненных в ранний период исследований, было обнаружено, что для фиксации N2 в бесклеточных экстрактах требуется пируват натрия. Наблюдалось также накопление в больших количествах СО2 и Нг. Оказалось, что пируват расщепляется под действием пируват-формиат-лиазы (рис. 8-19), поставляя клеткам два важных продукта АТР и восстановленный ферредоксин. Пируват можно было заменить смесью АТР, Mg + и F Ibo t. Кроме того, восстановленный ферредоксин можно было заменить небиологическим восстановителем дитионитом (S2O4 ). Поскольку ADP оказывает на нитрогеназную систему ингибирующее действие, лучшим способом образования АТР оказалось использование АТР-генерирующей системы в виде смеси креа-тинфосфата (дополнение Ю-Е), креатинкиназы и небольшого количества ADP. [c.83]

На модельной системе [530] был исследован процесс получения водорода из воды с использованием природных и синтетических катализаторов и солнечной радиации в качестве источника энергии. Солнечный свет поглощается мембраной из хлоропласта в качестве катализатора процесс переноса электронов использовали ферредоксин, флаводоксин, цитохром, красители на основе виологена, синтетические кластеры, содержащие Ре — Мо — 5-центры, а в качестве активатора протонов — гидрогеиазу или РЮг. Основная модельная система состояла из мембраны — буферной суспензии изолированного хлоропласта, энзима гидрогеназы и носителя электронов. При освещении такой системы выделяется водород. Скорость и продолжительность выделения водорода зависит от природы хлоропласта и гидрогеназы, содержания кислорода в системе, природы переносчика электронов [530]. [c.345]

Локализация пипиентов и переносчиков электронов в мембране. Некоторые сведения по этому вопросу были получены при исследовании функций тилакоидов в присутствии антител, а также липофильных или гидрофильных искусственных окислительно-восстановительных систем. Иммунные антитела, полученные против отдельных очищенных компонентов фотосинтетической электрон-транспортной системы, не в состоянии проникать сквозь мембрану и реагируют поэтому только с теми компонентами, которые расположены на наружной поверхности тилакоидов. Например, антитела к ферредоксину или к фeppeдoк ин-NADP-редуктазе эффективно подавляют функцию фотосистемы I значит, эти [c.388]

Такая гипотеза подтверждается детальным сравнением структур фрагментов Ре434 в окисленном ферредоксине и в окисленных и восстановленных белках с высоким ОВП, а также результатами исследования комплекса, где к фрагменту Ре454 присоединены [c.646]

Исследование лигандного окружения атомов металла в ксантин-оксидазе затрудняется тем, что ни Мо, ни Fe не удается обратимо заменить на другие атомы металлов, которые могли бы служить спектроскопическими зондами [9, 33, 34]. Однако нативный фермент поглощает в видимой области. В литературе имеются некоторые разногласия относительно природы хромофорной группы, определяющей это поглощение, но, по-видимому, все исследователи согласны в том, что поглощение определяется не молибденсодержащим компонентом. Имеется сообщение о том, что ксантиноксидаза, в значительной мере очищенная от железа (до 0,3 г-атом Fe на 1 моль белка), характеризуется спектром поглощения, почти совпадающим с таковым для исходного фермента [35]. Сходство в спектрах поглощения, кругового дихроизма и дисперсии оптического вращения ксантиноксидазы и ферредоксина шпината (рис. 36) привело к заключению, что оба фермента содержат одинаковые хромофоры, а именно серусодержащие комплексы железа. Более высокая интенсивность поглощения ксантиноксидазы может рассматриваться как следствие того, что в ее молекуле содержится восемь атомов железа, тогда как в молекуле ферредоксина шпината имеются только два атома железа. Методом ЭПР показано, что в ксантиноксидазе, инактивированной метанолом, молибден находится в состоянии Mo(V). Окисленный фермент в активном состоянии, вероятно, содержит Mo(VI). Можно было бы ожидать различий в оптических спектрах активного и неактивного фермента, определяемых перехо- [c.274]

Исследование разобщения и сравнение разобщенных процессов с окислительным фосфорилированием позволяют глубже попять механизм самого фотофосфорилирования. Было показано, что ЭДТА удаляет из хлоропластов белок, служащий для сопряжения этих двух процессов. Б то же время механизм действия остальных, в химическом отношении совершенно различных, разобщающих агентов пока остается не выясненным. Понимание взаимодействия переноса электронов и фосфорилирования еще более затрудняется вследствие тех особенностей, которые свойственны различным медиаторам переноса электронов, особенно ферредоксину и ФМС. Так, например, согласно наблюдениям Дэвенпорта [20], скорость медиируемого фер-редоксином восстановления метгемоглобина может увеличиваться в присутствии аммиака, но не в присутствии фосфорилирующих аген- [c.576]

При исследовании обмена пирувата у С. pasteurianum Шо тепсои, Валентайн и Карнахан [13] открыли переносящий электроны белок — ферредоксин. Этот замечательный переносчик электронов осуществляет перенос при значительно более низком потенциале (около —420 мв), чем любой из описанных до сих пор биологических переносчиков. Оп действует при потенциале, приблизительно равном потенциалу водородного электрода, и вместе с гидрогеназой может участвовать в освобождении и использовании Нг-Он также может принимать электроны от субстратов иных, нежели Нг- Ферредоксин не связан исключительно с системой, фиксирующей N2, он участвует также в фотосинтезе и в разнообразных окислительно-восстановительных реакциях, протекающих у бактерий. Это железосодержащий белок с молекулярным весом около 6000. [c.596]

Более тщательное исследование обнаружило существование двух систем, действующих с участием разновидностей хлорофилла. Одна из них (I) состоит из хлорофилла а и переносчиков электронов, строение которых невыяснено ( 2 и ферредоксин — ФД). Квант света, попадая на молекулу хлорофилла аь возбуждает ее и вызывает перенос электрона по цепи [c.222]

Исследованиями последних лет в значительной мере выяснена роль в процессах дыхания, а также фотосинтеза ферментов, содержащих железо. Здесь необходимо назвать цитохромную систему, основной путь биологического окисления, путь транспорта электронов от разнообразных дыхательных субстратов к кислороду. Установлена ведущая роль этой системы в энергетическом обмене клетки. Процессы окислительного и фотосинтетического фосфорилирования могут осуществляться лишь при непосредственном и непременном участии физиологически активных соединений, включающих железо. Промежуточными переносчиками электронов как в цепи дыхания, окисления дыхательных субстратов, так и восстановления углекислоты в фотосинтезе являются соединения железопорфириновой природы (различные цитохро-мы), а также ряд переносчиков, содержащих железо в негеми-новой форме (ферредоксин, НАД-Н-цитохром-с-редуктаза, ксан-тиноксидаза, сукцинатдегидрогеназа и др.). [c.4]

Как стало известно из результатов экспериментальных исследований последних лет, роль ферредоксина и ферредоксинподоб-ных белков в обмене организмов не ограничивается их участием в реакциях фотосинтеза. [c.200]

Альтернативные дыхательные цепи грибов. Истинное место убихинона (коэнзима Р) в дыхательной цепи грибов вскрылось в связи с исследованиями в области механизма действия различных ингибиторов дыхания (рис. 6.19). Обнаруженные ранее альтернативные пути переноса протонов (двух атомов водорода) — первый через НАД->флавин-мононуклеотид (ФМН) и неге-мовое железо (ферредоксин) (I), второй через сукцинат->флавинадениндинуклеотид (ФАД) и другой железосеропротеин (II) — оказались сходящимися. Место их соединения — это этап цепи переноса, занятый коэнзимом Р, с которого осуществляется передача заряда на цитохром. [c.184]

Обычно при исследованиях железосеропротеидов используется метод электронного парамагнитного резонанса. Как ферредоксины, содержащие 2 атома железа, так и ферредоксины с 4 атомами железа в окисленной форме диамагнитны, а при восстановлении становятся парамагнитными с большим сигналом ЭПР при 1,94 [c.481]

Проведенные недавно исследования нитрогеназы свидетельствуют о следующей последовательности реакций. Сначала восстановленный ферредоксин отдает электроны редуктазному компоненту комплекса. На втором этапе АТР связывается с редуктазой и сдвигает ее окислительно-восстанови-тельный потенциал с — 0,29 до — 0,40 В путем изменения ее конформации. Это увеличение восстановительной способности редуктазы позволяет ей переносить электроны на нитрогеназный компонент. На третьей стадии происходит перенос электронов, гидролизуется АТР и редуктаза отделяется от нитрогеназного компонента. Наконец, N2 связывается с нитрогеназным компонентом комплекса и восстанавливается до ЫН4-Поскольку источники энергии для химического производства аммиака по методу Габера истощаютсй и становятся все дороже, специалисты проявляют всевозрастающий интерес к увеличению азотфиксации микроорганизмами Один из возможных [c.231]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология