| Белок фикобилисомы | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Расположение белковых субъединиц в фикобилисоме. | |||||||||
| Идентификаторы | |||||||||
| Символ | Фикобилисома | ||||||||
| Pfam | PF00502 | ||||||||
| ИнтерПро | IPR012128 | ||||||||
| SCOP2 | 1cpc / SCOPe / SUPFAM | ||||||||
| |||||||||
Фикобилисомы являются светособирающими усиками из фотосистемы II в цианобактерии , красные водоросли и глаукофитовые водорослях .
Общая структура [ править ]
Фикобилисомы - это белковые комплексы (до 600 полипептидов ), прикрепленные к тилакоидным мембранам. Они состоят из стопок хромофорилированных белков, фикобилипротеинов и связанных с ними линкерных полипептидов. Каждая фикобилисома состоит из ядра, сделанного из аллофикоцианина , из которого состоит несколько ориентированных наружу стержней, состоящих из уложенных друг на друга дисков фикоцианина и (если есть) фикоэритрина (ов) или фикоэритроцианина . Спектральные свойства фикобилипротеинов в основном определяются их простетическими группами , которые представляют собой линейные тетрапирролы, известные как фикобилины.включая фикоцианобилин , фикоэритробилин , фикуробилин и фикобиливиолин . На спектральные свойства данного фикобилина влияет его белковая среда. [1]
Функция [ править ]
Каждый фикобилипротеин имеет определенный максимум поглощения и излучения флуоресценции в видимом диапазоне света. Следовательно, их присутствие и особое расположение в фикобилисомах позволяют поглощать и однонаправленно передавать световую энергию хлорофиллу а фотосистемы II. Таким образом, клетки используют доступные длины волн света (в диапазоне 500-650 нм), недоступные для хлорофилла, и используют свою энергию для фотосинтеза. Это особенно выгодно глубже в толще воды , где свет с более длинными волнами меньше пропускается и, следовательно, менее доступен непосредственно для хлорофилла.
Геометрическое расположение фикобилисом очень элегантно в виде антенны. Это приводит к 95% эффективности передачи энергии . [2]
Эволюция и разнообразие [ править ]
Существует множество вариаций общей структуры фикобилисом. Их форма может быть гемидискоидальной (у цианобактерий) или полуэллипсоидальной (у красных водорослей). У видов, лишенных фикоэритрина, есть по крайней мере два диска фикоцианина на палочку, что достаточно для максимального фотосинтеза. [3]
Сами фикобилипротеины демонстрируют небольшую эволюцию последовательности из-за их сильно ограниченной функции (поглощение и передача определенных длин волн). У некоторых видов цианобактерий, когда присутствуют и фикоцианин, и фикоэритрин, фикобилисома может подвергаться значительной реструктуризации в ответ на светлый цвет. В зеленом свете дистальные части стержней сделаны из фикоэритрина красного цвета, который лучше поглощает зеленый свет. В красном свете его заменяет фикоцианин синего цвета, который лучше поглощает красный свет. Этот обратимый процесс известен как дополнительная хроматическая адаптация. Это компонент фотосинтетической системы цианобактерий, как частица, с которой связаны различные структуры (например, тилакоидная мембрана и т. Д.).
Приложения [ править ]
Фикобилисомы могут использоваться для быстрой флуоресценции , [4] [5] проточной цитометрии , [6] вестерн-блоттинга и белковых микрочипов . Некоторые фикобилисомы имеют профиль поглощения и излучения, аналогичный Cy5 , что позволяет использовать их во многих из тех же приложений. Они также могут быть до 200 раз ярче и с большим стоксовым сдвигом , обеспечивая больший сигнал на событие привязки. Это свойство позволяет обнаруживать низкоуровневые молекулы-мишени] \ [6] или редкие события.
Спектры возбуждения и излучения фикобилисомы сине-зеленой водоросли.
Возможности выявления фикобилисомов и цианиновых красителей при применении Вестерн-блоттинга.
Ссылки [ править ]
- ^ Сингх, Северная Каролина; Сонани, Р.Р .; Растоги, РП; Мадамвар, Д. (2015). «Фикобилисомы: необходимое условие для эффективного фотосинтеза цианобактерий» . ЭКСКЛИ Журнал . 14 : 268–89. DOI : 10.17179 / excli2014-723 . PMC 4553884 . PMID 26417362 .
- ^ Сбор света Phycobilisomes Annual Review биофизики и биофизической химии Vol. 14: 47-77 (дата публикации тома июнь 1985 г.)
- ↑ Lea-Smith DJ, Bombelli P, Dennis JS, Scott SA, Smith AG , Howe CJ (июнь 2014 г.). «Штаммы Synechocystis sp. PCC 6803 с дефицитом фикобилисомов имеют уменьшенный размер и требуют условий ограничения содержания углерода для демонстрации повышенной продуктивности» . Физиология растений . 165 (2): 705–714. DOI : 10.1104 / pp.114.237206 . PMC 4044857 . PMID 24760817 .
- ^ Zoha SJ, Ramnarain S, Morseman JP, Мосс МВт, Allnutt ФК, Роджерс Y, Харви В (1999). «Флуоресцентные красители PBXL для сверхчувствительного прямого обнаружения». Журнал флуоресценции . 9 (3): 197–208. DOI : 10,1023 / A: 1022503600141 . S2CID 12373519 .
- ^ «Сравнение обнаружения MicroPlate между SureLight®P-3L, другими флуорофорами и ферментативным обнаружением» (PDF) . Columbia Biosciences. 2010 г.
- ^ a b Telford WG, Moss MW, Morseman JP, Allnutt FC (август 2001 г.). «Цианобактериальные стабилизированные фикобилисомы в качестве флуорохромов для обнаружения внеклеточных антигенов с помощью проточной цитометрии» (PDF) . Журнал иммунологических методов . 254 (1–2): 13–30. DOI : 10.1016 / s0022-1759 (01) 00367-2 . PMID 11406150 .
Внешние ссылки [ править ]
- Фикобилисомы в Национальной медицинской библиотеке США по предметным заголовкам по медицинским предметам (MeSH)
- Columbia Biosciences - Ресурс фикобилисом
