Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phức hợp hình thành trong màng thylakoid của thực vật. Nghiên cứu sự cạnh tranh trong tương tác của protein màng bằng cách sử dụng các mảnh peptide tổng hợp
Tóm tắt
Màng thylakoid của đậu Hà Lan được sử dụng để nghiên cứu sự cạnh tranh giữa các mảnh ngoài màng và protein màng gốc của chúng. Các mảnh phân tử phosphoryl hóa và không phosphoryl hóa của phức hợp thu thập ánh sáng II (LHC II) từ các thực vật bậc cao đã được sử dụng để cạnh tranh với LHC II trong việc tương tác với chính nó và với các phức hợp protein thylakoid khác. Các hiệu ứng của các mảnh peptide này của LHC II và các peptide đối chứng được theo dõi bằng quang phổ huỳnh quang diệp lục 80 K của các thylakoid được tách ra. Mảnh LHC II phosphoryl hóa cạnh tranh với các phosphoprotein gắn màng trong phản ứng phosphatase. Mảnh này tăng tốc quá trình thích nghi từ tối sang sáng và giảm tỷ lệ thích nghi từ sáng sang tối khi được theo dõi bằng quang phổ huỳnh quang. Ngược lại, peptide LHC II không phosphoryl hóa không ảnh hưởng đến tỷ lệ thích nghi nhưng sản sinh ra kết quả nhất quán với việc ức chế sự hình thành một phức hợp làm giảm huỳnh quang. Trong phức hợp làm giảm huỳnh quang này, chúng tôi đề xuất rằng LHC II vẫn không thể tiếp cận được với LHC II kinase, giải thích sự giảm phosphoryl hóa LHC II quan sát được ở những giai đoạn sau của quá trình phosphoryl hóa. Protein rõ ràng nhất liên tục được phosphoryl hóa trong suốt quá trình phosphoryl hóa là protein 9 kDa (psbH). Sự tham gia của dạng phosphoryl hóa của psbH trong phức hợp làm giảm huỳnh quang, nơi nó không thể tiếp cận với phosphatase, có thể giải thích sự khử phosphoryl hóa bất thường chậm chạp của nó. Tầm quan trọng của phức hợp được đề xuất giữa LHC II với phospho-psbH được thảo luận.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Allen JF (1992) Protein phosphorylation in regulation of photosynthesis. Biochim Biophys Acta 1098: 275–335
Allen JF and Holmes NG (1986) A general model for regulation of photosynthetic unit function by protein phosphorylation. FEBS Lett 202: 175–181
Allen JF, Bennett J, Steinback KE and Arntzen CJ (1981) Chloroplast protein phosphorylation couples plastoquinone redox state to distribution of excitation energy between photosystems. Nature 291: 25–29
Allen JF and Findlay JBC (1986) Amino acid composition of the 9 kDa phosphoprotein of pea thylakoids. Biochem Biophys Res Commun 136: 146–152
Anderson JM and Andersson B (1982) The architecture of photosynthetic membranes: lateral and transverse organization. Trends Biochem Sci 7: 288–292
Barany G and Merrifield RB (1980) The Peptides. Academic Press, New York
Bennett J, Shaw EK and Bakr S (1987) Phosphorylation of thylakoid proteins and synthetic peptide analogues. FEBS Lett 210 (1): 22–26
Bormann BJ and Engelman DM (1992) Intramembrane helix-helix association in oligomerization and transmembrane signalling. Annu Rev Biophys Biomol Struct 21: 233–242
Cevc G (1990) Membrane electrostatics. Biochim Biophys Acta 1031 (3): 311–382
Chan K-FJ, Hurst MO and Graves DJ (1982) Phosphorylase kinase specificity. J Biol Chem 257: 3655–3658
Cheng L, Spangfort MD and Allen JF (1994) Substrate specificity and kinetics of thylakoid phosphoprotein phosphatase reactions. Biochim Biophys Acta 1188: 151–157
Cheng L, Stys D and Allen JF (1995) Effects of synthetic peptides on thylakoid protein phosphatase reactions. Physiol Plant 93: 173–178
Demmig B, Cleland RE and Björkman O (1987) Photoinhibition, 77 K chlorophyll fluorescence quenching and phosphorylation of the light-harvesting complex of Photosystem II, Planta 172: 378–385
Farchaus J and Dilley RA (1986) Purification and partial sequence of the Mr 10,000 phosphoprotein from spinach thylakoids. Arch Biochem Biophys 244: 94–101
Giardi MT (1993) Phosphorylation and disassembly of the photosystem II core as an early stage of photoinhibition. Planta 190: 107–113
Grasberger B, Minton AP, DeLisi C and Metzger H (1986) Interactions between proteins localized in membranes. Proc Nat Acad Sci USA 83: 6258–6262
Grehn L, Fransson B and Ragnarsson U (1987) Synthesis of substrates of cyclic AMP-dependent kinase and use of their precursors for convenient preparation of phosphoserine peptides. J Chem Soc Perkin Elmer I: 529–535
Harrison MA and Allen JF (1991) Light-dependent phosphorylation of photosystem II polypeptides maintains electron transport at high-light intensity: Separation from effects of phosphorylation of LHC II. Biochim Biophys Acta 1058: 289–296
Hind SM, Dyer TA and Gray JC (1986) The gene for the 10 kDa phosphoprotein of Photosystem II is located in chlorplast DNA. FEBS Lett 209: 181–186
Kyle DJ, Kuang T-J, Watson JL and Arntzen CJ (1984) Movement of a sub-population of the light harvesting complex from grana to stroma lamellae as a consequence of its phosphorylation. Biochim Biophys Acta 765: 89–96
Laemmli UK (1970) Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature 227: 680–685
Michel H and Bennett J (1989) Use of synthetic peptides to study substrate specificity of a thylakoid protein kinase. FEBS Lett 254: 165–170
Moya I and Tapie P (1984) Lifetime studies by phase fluorimetry in isolated light-harvesting complexes (LHC): Dependence on the aggregation state. In: Sybesma C (ed) Advances in Photosynthetic Research, pp 103–106, Martinus Nijhoff/ Dr W. Junk Publishers, The Hague
Mullet JE and Arntzen CJ (1980) Simulation of grana stacking in a model membrane system. Biochim Biophys Acta 589: 100–117
Sackmann E (1994) Membrane bending energy concept of vesicle- and cell-shapes and shape transitions. FEBS Lett 346: 3–16
Silverstein T, Cheng L and Allen JF (1993a) Redox titration of multiple protein phosphorylations in pea chloroplast thylakoids. Biochim Biophys Acta 1183: 215–220
Silverstein T, Cheng L and Allen JF (1993b) Chloroplast thylakoid protein phosphatase reactions are redox independent and kinetically heterogeneous. FEBS Lett 334: 101–105
Stefánsson H., Wollenberger L. and Albertsson P.-Å. (1994) Fragmentation and separation of the thylakoid membrane. Effect of light-induced protein phosphorylation on domain composition. J. Chromatogr. A, 668: 191–200
Sun G, Sarath G and Markwell J (1993) Phosphopeptides as substrates for thylakoid protein phosphatase activity. Arch Biochem Biophys 304: 490–495
Timpman K, Zhang FG, Freiberg A and Sundström V (1993) Detrapping of excitation energy from the reaction centre in the photosynthetic purple bacterium Rhodospillium rubrum. Biochim Biophys Acta 1183: 185–193
White IR, O'Donnell PJ, Keen JN, Findlay JBC and Millner PA (1990) Investigation of the substrate specificity of thylakoid protein kinase using synthetic peptides. FEBS Lett 269: 49–52