ИСТИНА

Экстракция Ca2+ (без использования хелатора) из кислород-выделяющего комплекса фотосистемы 2 (ФС2) ингибирует выделение О2 без значительного подавления свето-зависимого восстановления экзогенного акцептора электронов 2,6-дихлорфенолиндофенола (ДХФИФ). Хотя природа субстрата окисления (источника электронов для восстановления ДХФИФ) и продуктов окисления этого субстрата в «разобщенных» препаратах ФС2 [1] не была определена, было установлено, что в отсутствие анионов Сl- восстановление ДХФИФ не происходит. В данной работе мы исследовали природу субстрата окисления и продуктов этого процесса и выяснили, что субстратом окисления в препаратах ФС2 без кальция [ФС2(-Са)] является вода. С целью идентификации продуктов неполного окисления воды мы исследовали генерацию активных форм кислорода, а именно, супероксидного анион-радикала O2-• и перекиси водорода H2O2. В процессе изучения механизма образования O2-• в аэробных и анаэробных условиях в препаратах ФС2(-Са), а также в присутствии и в отсутствие анионов Cl-, мы обнаружили, что: 1) O2-• образуется на акцепторной стороне в результате восстановления кислорода; 2) экстракция анионов Cl- из препаратов ФС2(-Са) не ингибирует окисление воды; 3) экстракция анионов Cl- уменьшает эффективность восстановления экзогенного акцептора электронов на акцепторной стороне «разобщенных» препаратов ФС2(-Са). В отсутствие анионов хлора поток электронов с донорной стороны ФС2(-Са) переключается с экзогенного акцептора электронов на O2, что приводит к увеличению скорости генерации O2-•, и, в свою очередь, в результате реакции дисмутации, к увеличению скорости генерации перекиси водорода. В отличие от процесса генерации O2-•, синтез большей части H2O2 имеет место на донорной стороне ФС2(-Са), что свидетельствует об образовании перекиси водорода из воды. Полученные нами результаты свидетельствуют, что 1) субстратом окисления в «разобщенных» препаратах ФС2(-Са) является вода; 2) продуктом окисления в «разобщенных» препаратах ФС2(-Са) является H2O2; 3) анионы хлора не участвуют в окислении воды в препаратах ФС2(-Са); 4) экстракция анионов Cl- из препаратов ФС2(-Са) сопровождается переключением электронного потока на акцепторной стороне ФС2 с экзогенного акцептора электронов на молекулярный кислород, что приводит к увеличению скорости генерации O2-• и Н2О2. [1] Semin, B.K., Davletshina, L.N., Ivanov, I.I., Rubin, A.B., and Seibert, M. (2008) Photosynth. Res., 98, 235-249.