Бактериородопсин
-
Функция бактериородопсина
- Бактериородопсин (Bop) используется археями для создания протонного градиента.
- Протонный градиент преобразуется в химическую энергию для синтеза АТФ.
- Bop экспрессируется у галоархей, таких как Halobacterium salinarum.
-
Структура бактериородопсина
- Bop — интегральный мембранный белок массой 27 кДа.
- Состоит из трех идентичных белковых цепей, образующих гексагональную решетку.
- Каждая цепь имеет семь трансмембранных альфа-спиралей и двухцепочечный бета-слой.
-
Спектральные свойства
- Bop фиолетового цвета и поглощает зеленый свет.
- В нативной мембране имеет максимум поглощения при 553 нм, в мономерной форме — при 568 нм.
- Обладает широким спектром возбуждения и излучения.
-
Механизм фотоцикла
- Bop поглощает фотон, изменяя изомеризацию сетчатки.
- Конформационные изменения белка приводят к переносу протона через мембрану.
- Фотоцикл состоит из девяти стадий, начиная с основного состояния.
-
Гомологи и другие подобные белки
- Bop относится к семейству микробных родопсинов.
- Гомологи включают архаэродопсины и галородопсин.
- Bop похож на родопсины позвоночных, но имеет ограниченную аминокислотную последовательность.
-
История и исследования
- Структура Bop была раскрыта в 1990 году.
- Использовался для построения моделей рецепторов, связанных с G-белком.
- Изучался на слюдяных и стеклянных подложках с помощью атомно-силовой микроскопии и фемтосекундной кристаллографии.
-
Сравнение с другими фототрофными системами
- Другие фототрофные системы используют хлорофиллы или бактериохлорофиллы.
- Хлорофиллы создают протонный градиент через цепь переноса электронов.
- Фототрофия могла развиваться независимо у бактерий и архей.