Роль заряженных аминокислотных остатков пластоцианина во взаимодействии с цитохромным b$_6$f комплексом и фотосистемой I высших растений: исследование методом броуновской динамики

Пластоцианин – белок-переносчик электронов в электрон-транспортной цепи хлоропластов, осуществляющий перенос электрона от цитохрома f цитохромного b$_6$f комплекса на фотосистему I. В работе с использованием метода броуновской динамики был изучен процесс формирования диффузионно-столкновительного комплекса пластоцианина и фотосистемы I высших растений. Были исследованы электростатические свойства белков, выявлены наиболее важные для их взаимодействия аминокислотные остатки. Было показано, что пластоцианин контактирует с положительно заряженной выступающей в люмен альфа-спиралью субъединицы F фотосистемы I аминокислотными остатками как своей “большой” (D42, E43, D44, E45, D51), так и “малой” (E59, E60, D61) отрицательно заряженной области в 73% случаев, и остатками только “большой” области в 27% случаев. Сопоставление результатов исследования с полученными ранее данными по взаимодействию пластоцианина с цитохромом f позволило идентифицировать роль заряженных аминокислотных остатков пластоцианина в процессе образования комплекса с фотосистемой I и цитохромом f. При взаимодействии с цитохромом f положительно заряженная область, находящаяся вблизи малого домена цитохрома f и формируемая аминокислотными остатками K58, K65, K66, K187 и R209, притягивает отрицательно заряженные аминокислотные остатки D42, E43, D44, E45, D51 “большой” области пластоцианина, образуя электростатический шарнирный контакт, вокруг которого происходит поворот при формировании финального комплекса. “Малая” область пластоцианина участвует в стабилизации финального комплекса. Таким образом, и при образовании диффузионно-столкновительного комплекса с фотосистемой I, и в реакции с цитохромом f пластоцианином используются одни и те же отрицательно заряженные аминокислотные остатки.