ИСТИНА

Показано, что при изучении механизмов эффективной временной стабилизации электронов в хинонной акцепторной части фотосинтетических реакционных центров (РЦ) пурпурных бактерий информативным является сравнительное исследование кинетик окислительно-восстановительных превращений фотоактивного бактериохлорофилла РЦ (Р) и хинонных акцепторов (Qa, Qв) в их индивидуальных полосах поглощения. Анализ выявляемых кинетических различий позволил оценить энергию активации и характерное время переходного релаксационного процесса, связанного со стабилизацией электрона на Qв, и высказать определенные заключения о вовлекаемых в данный процесс водородных связях в окружении хинона. Новые результаты дальнейшего изучения роли водородных связей в рекомбинации фоторазделенных между Р и Qa зарядов в РЦ Rb.sphaeroides, охлаждаемых в темноте и на активирующем свету, на основе анализа кинетики фотореакций в индивидуальных полосах поглощения Р и хинонных акцепторов при различных модификациях структурно-динамического состояния РЦ интерпретируется на основе переходов РЦ между двумя контролируемыми температурой конформационными состояниями и процессами локальной релаксации водородных связей в окружении Qa. Обнаружены отличия во времени флуоресценции триптофанилов РЦ Rb. sphaeroides, замораживаемых до 80 К в темноте или на свету, при их последующем нагревании. Эти отличия, нивелируемые при температурах выше 250 К, объясняются локальными изменениями микроокружения триптофанилов в структуре РЦ при световой активации, которые фиксируются при последующем замораживании РЦ на свету. С использованием метода метадинамики идентифицированы сети водородных связей в хинонной акцепторной части РЦ Rb. sphaeroides, которые могли бы служить «проводниками» протонов в сопряженных с фотоиндуцированным переносом электронов процессах. Моделирование процесса протонирования одно- и двукратно восстановленной молекулы Qв методами вычислительной квантовой химии позволило рассчитать профили поверхности потенциальной энергии энергии вдоль линий водородных связей для полученных конформаций модельной системы и показать, что протонирование Qв включает концертный (кооперативный) перенос протонов вдоль водородных связей системы. Исследована молекулярная модель РЦ Rb. sphaeroides в липидной мембране. 150 нс релаксационный расчет, в ходе которого модельная система постепенно эволюционировала в направлении глобального минимума потенциальной энергии свидетельствуют, что детали структурной организации пигмент-белкового комплекса РЦ в кристалле и в водно-липидном окружении фотосинтетической мембраны или в составе мицелл детергента в водной среде могут различаться.