Fényindukált protongradiens kiépülése fotoszintetikus 
reakciócentrum/lipid vezikula rendszerekben

Fiser Béla
III. biofizikus
Témavezetők: Dorogi Márta PhD hallgató, Dr. Nagy László egyetemi docens
SZTE ÁOK-TTIK Orvosi Fizikai és Biofizikai Intézet

Dolgozatomban azt mutatom meg, hogy egy mesterséges lipoproteid zárt vezikula-rendszerben hogyan lehet a fénnyel gerjesztett fotoszintetikus reakciócentrumok segítségével membránon keresztüli protongradienst kiváltani és ionofor vegyületekkel módosítani. Kísérletet teszek a protongradiens kiépülésének kvantitatív jellemzésére is.
A Rodobacter sphaeroides R-26 bíborbaktériumtörzsből tisztított reakciócentrumokat foszfatidilkolin, illetve foszfatidilglicerol alapú vezikulákba helyeztük úgy, hogy a vezikula belső terébe piranint, egy pH-érzékeny fluoreszcens festéket zártunk. Sikerült a fotoszintetikus reakciócentrum/liposzóma rendszerben a fotokémai/fotofizikai folyamatok által kiváltott pH-változást előidéznünk és ezt a piraninnal kimutatni.
Meghatároztuk a fluoreszcencia intenzitásváltozás kinetikáját a protongradiens kiépülésének (fény-) szakaszában és az azt követő relaxációs fázisban ionofor vegyületek jelenlé-tében és azok nélkül.
Az eredményeink jól értékelhetőek voltak egy olyan modellel, amely szerint a fény bekapcsolásakor a proton gradiens kiépülése és a membránon keresztüli protonáram folyamata van egymással kompetícióban, míg a fény kikapcsolása utáni relaxációs szakaszban csak ez utóbbi folyamat veendő számításba.
A kísérleteink megmutatták, hogy az egyes ionoforok mind a kinetikákat, mind pedig a protongradiens egyensúlyi szintjét jellemzően befolyásolják.
A tapasztaltak alapján nagyon valószínű, hogy a fénnyel való gerjesztés szakaszában a fényintenzitás a kinetika meghatározója (limitálója).
Kísérleteink elengedhetetlenek ahhoz, hogy a későbbiekben a tényleges pH-változást ebből a protonmozgató erő értékét, valamint a komponenseit meghatározhassuk. Mindez precíz kalibrációs méréseket igényel, pl. a pufferkapacitás meghatározását ionofor jelenétében, illetve távollétében, a fluoreszcencia és a pH közvetlen párhuzamos mérésével.