Белок фикобилисомы | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Структура белковых субъединиц в фикобилисоме. | |||||||||
Идентификаторы | |||||||||
Символ | Phycobilisome | ||||||||
Pfam | PF00502 | ||||||||
InterPro | IPR012128 | ||||||||
SCOPe | 1cpc / SUPFAM | ||||||||
|
Фикобилисомы представляют собой светособирающие антенны фотосистемы II у цианобактерий, красные водоросли и глаукофиты.
Фикобилисомы представляют собой белковые комплексы (до 600 полипептидов ), закрепленные на тилакоидных мембранах. Они состоят из стопок хромофорилированных белков, фикобилипротеинов и связанных с ними линкерных полипептидов. Каждая фикобилисома состоит из ядра, состоящего из аллофикоцианина, из которого несколько ориентированных наружу стержней, состоящих из уложенных друг на друга дисков фикоцианина и (если есть) фикоэритрина (ов) или фикоэритроцианин. Спектральные свойства фикобилипротеинов в основном определяются их простетическими группами, которые представляют собой линейные тетрапирролы, известные как фикобилины, включая фикоцианобилин, фикоэритробилин, фикоуробилин и. На спектральные свойства данного фикобилина влияет его белковое окружение.
Каждый фикобилипротеин имеет определенный максимум поглощения и флуоресцентного излучения в видимом диапазоне света. Следовательно, их присутствие и особое расположение в фикобилисомах позволяют поглощать и однонаправленно передавать световую энергию хлорофиллу a фотосистемы II. Таким образом, клетки используют доступные длины волн света (в диапазоне 500-650 нм), недоступные для хлорофилла, и используют свою энергию для фотосинтеза. Это особенно выгодно глубже в водяном столбе, где свет с большей длиной волны меньше пропускается и, следовательно, менее доступен непосредственно для хлорофилла.
Геометрическое расположение фикобилисом очень элегантно в антенно-подобной сборке. Это приводит к 95% эффективности передачи энергии.
Существует много вариантов общей структуры фикобилисом. Их форма может быть гемидискоидальной (у цианобактерий) или полуэллипсоидальной (у красных водорослей). У видов, лишенных фикоэритрина, есть по крайней мере два диска фикоцианина на стержень, что достаточно для максимального фотосинтеза.
Сами фикобилипротеины демонстрируют небольшую эволюцию последовательности из-за их сильно ограниченной функции (поглощение и передача определенных длин волн). У некоторых видов цианобактерий, когда присутствуют и фикоцианин, и фикоэритрин, фикобилисома может подвергаться значительной реструктуризации в ответ на светлый цвет. В зеленом свете дистальные части стержней сделаны из фикоэритрина красного цвета, который лучше поглощает зеленый свет. В красном свете его заменяет фикоцианин синего цвета, который лучше поглощает красный свет. Этот обратимый процесс известен как дополнительная хроматическая адаптация. Это компонент фотосинтетической системы цианобактерий, как частица, с которой связаны различные структуры (например, тилакоидная мембрана и т. Д.).
Фикобилисомы можно использовать в быстрой флуоресценции, проточной цитометрии, вестерн-блоттинге и белков микрочипах.. Некоторые фикобилисомы имеют профиль поглощения и излучения, аналогичный Cy5, они могут использоваться во многих из тех же приложений, однако они могут быть до 200 раз ярче, с большим стоксовым сдвигом, обеспечивая больший сигнал на событие привязки. Это свойство позволяет обнаруживать низкоуровневые молекулы-мишени] \ или редкие события.
Спектры возбуждения и излучения фикобилисом сине-зеленой водоросли.
Возможности выявления фикобилисомов и цианиновых красителей при применении Вестерн-блоттинга.