Ідентифікація карбоангідразної активності, асоційованої з білковими комплексами фотосинтетичних мембран хлоропластів шпинату

Abstract

Бiлковi комплекси фотосинтетичних мембран хлоропластiв шпинату були роздiленi методом нативного електрофорезу iз змiщенням заряду пiсля солюбiлiзацiї мембран неiонним детергентом дигiтонiном. Для визначення зон гелю, якi мiстили АТФ-синтазний комплекс i його вiдокремлену каталiтичну частину (CF₁), була використана кольорова реакцiя на АТФазну активнiсть. Цитохромному b₆f комплексу тилакоїдiв вiдповiдала зона, яка завдяки присутностi цитохромiв мала червоний колiр у нефарбованому гелi. Локалiзацiя цитохромного b₆f комплексу, АТФ-синтази i CF₁ пiдтверджена аналiзом субодиничного складу вiдповiдних бiлкових зон пiсля ДДС-електрофорезу. Визначення карбоангiдразної активностi в бiлкових зонах неденатурованого гелю шляхом фарбування бромтимоловим синiм показало, що крiм фотосистеми II, яка мiстить компоненти з карбоангiдразною активнiстю, карбоангiдраза асоцiйована також цитохромним b₆f комплексом i АТФ-синтазою. Наведенi данi свiдчать на користь припущення про участь множинних форм карбоангiдрази у внутрiшньотилакоїдному перенесеннi протонiв вiд центрiв їх утворення до АТФ-синтази.

Белковые комплексы фотосинтетических мембран хлоропластов шпината были разделены методом нативного электрофореза со смещением заряда после их солюбилизации неионным детергентом дигитонином. Для определения зон геля, содержащих АТФ-синтазный комплекс и его каталитическую часть (CF₁), была использована цветная реакция на АТФазную активность. Цитохромному b₆f комплексу тилакоидов соответствовала зона, которая из-за наличия цитохромов имела красную окраску в неокрашенном геле. Локализация цитохромного b₆f комплекса, АТФ-синтазы и CF₁ подтверждена анализом субъединичного состава соответствующих белковых зон после ДДС-электрофореза. Определение карбоангидразной активности в белковых зонах неденатурированного геля цветной реакцией с бромтимоловым синим показало, что кроме фотосистемы II, которая содержит компоненты с карбоангидразной активностью, карбоангидраза ассоциирована также с цитохромным комплексом b₆f и АТФ-синтазой. Приведенные данные свидетельствуют в пользу предположения об участии множественных форм карбоангидразы во внутритилакоидном переносе протонов от центров их образования к АТФ-синтазе.

Protein complexes of photosynthetic membranes of spinach chloroplasts were separated by native charge shift electrophoresis after the solubilization of membranes by a non-ionic detergent digitonin. To determine the areas of the gel that contained the ATP synthase complex and its isolated catalytic part (CF₁), the color reaction for ATFase activity was used. Due to the presence of cytochromes, the b₆f thylakoid membrane complex was red in the unstained gel. The localization of cytochrome b₆f complex, ATP synthase, and CF₁ was confirmed by the subunit analysis of the corresponding protein zones by SDS-electrophoresis. Using nondenaturing electrophoresis followed by detection of carbonic anhydrase (CA) activity in the gel stained with bromothymol blue, the following carriers of CA were detected: photosystem II, cytochrome b₆f complex, and ATP synthase. The data favor the assumption that multiple forms of thylakoid carbonic anhydrase take part in the internal proton transfer from the centers of their evolution to the ATP synthase.