A foszfatidilglicerol szerepe a fotoszintetikus reakciócentrum töltésstabilizáló működésében

Dorogi Márta
  V. biológia -V. fizika
Témavezető: Dr. Nagy László egyetemi docens, SZTE TTK Biofizikai Tanszék
Konzulens: Dr. Görgényi Miklósné dr. Tari Irma egyetemi docens, 
SZTE TTK Növényélettani Tanszék

A baktériumok fotoszintetikus reakciócentruma (RC) a fotoszintézis kutatásában részt vevő kutatók kedvelt kísérleti eszköze lett az elmúlt egy - másfél évtizedben, és biztosan állíthatjuk, hogy az érdeklődés máig nem csökkent iránta. Az első kristályszerkezet leírása és a Nobel díjak kiosztása óta (annak köszönhetően is, természetesen) a tisztított, izolált RC-ban fény hatására végbemenő folyamatok, azok szerkezeti hátterei, alapvető lényegüket tekintve ismertté váltak. Ezzel nemcsak az alapkutatás jutott kiváló modell-fehérjéhez, hanem újabban az alkalmazott kutatásban résztvevők is figyelnek a RC-okon kapott eredményekre. A kutatások jelenlegi fő irányai közé tartozik többek között az, hogy hogyan viselkedik a RC az in vivo membránban, illetve milyen biológiai következményei lehetnek az igen nagy (egyhez közeli) kvantumhatásfokkal történő fényindukált töltésszétválasztásnak.
Mi a Rhodobacter sphaeroides bíborbaktériumból tisztított RC-ot vizsgáltuk mesterséges, az in vivo membránt jól modellező lipidmembránban. Arra voltunk kíváncsiak, hogy az in vivo membrán jellemző foszfolipid-komponensei, a foszfatidilkolin (PC) és a foszfatidilglicerol (PG) hogyan módosítják a töltésstabilizálódásnak a detergensben már jól ismert kinetikáját, energetikáját, illetve melyek a szerkezeti következmények. 
Méréseink szerint mindkét lipid specifikusan kötődik a RC-hoz, és a fehérje működését is specifikusan befolyásolják. Mind a PG, mind a PC az in vivo rendszerben mért irányba tolja el a fénnyel kiváltott töltéspár stabilizációs energiáját, a PC és a PG együtt pedig gyakorlatilag ezt az értéket adja. A primer (QA) és a szekunder kinon (QB) közötti stabilizációs energia rendre -60.2 meV, -76.9 meV és -88.5 meV a detergens, PC és PG rendszerben (in vivo rendszerben -95 meV körüli értéket mértek). Ezek a lipidek a kinonok közötti elektrontranszport sebességét is jellemző módon befolyásolják.