光合成細菌のLH1およびPUFXポリペプチドとのバクテリオクロロフィルとの相互作用：化学的に合成された類似体および共有結合蛍光プローブの使用

反応中心（RC）およびコア光合成菌（LH 1）複合体のタンパク質成分は、具体的には、しかし非共有、バクテリオクロロフィル（BCHL）を結合するように進化しました。タンパク質とBCHLの特定の構造要素の結合への寄与は、平衡条件下での再構成によってサブユニットが研究できるため、LH 1複合体について決定することができます。そのような情報の決定と利用にとって重要なのは、相互作用する分子種の特性評価です。この特性評価を支援するために、蛍光プローブ分子は、LH 1ポリペプチドのそれぞれに共有結合しています。蛍光プローブは、独自の励起を促進し、BCHLへのエネルギー移動の検出を可能にするために、最適な吸収と排出特性のために選択されました。オレゴングリーン488カルボン酸と7-ジエチルアミノクマリン-3-カルボン酸は、これらの要件を満たしているようです。これらの各プローブは、Rhodobacter sphaeroidesのLH1ベータポリペプチドを誘導するために利用されました。BCHLの非存在下では、ベータポリペプチドが互いに相互作用しなかったことが実証されました。BCHLが存在すると、プローブ標識ベータポリペプチドがBCHLと相互作用して、ネイティブポリペプチドとともに形成されたものと同じようにサブユニット型複合体を形成しました。プローブからBCHLへのエネルギー移動は、高効率で発生しました。rbのLH 1からのアルファポリペプチド。SphaeroidesおよびRhodospirillum Rubrumからのそれも同じ方法で誘導体化されました。これらのポリペプチドはベータポリペプチドの非存在下ではオリゴマー化しないため、単一のBCHLの単一のポリペプチドへの可逆的結合を測定できます。複合体形成の解離定数が推定されました。これらのデータがサブユニット複合体を含む平衡の以前の研究との関連性について説明します。また、Rbの光受容体複合体に関与しています。SphaeroidesとRhodobacter Capsulatusは、PUFXと呼ばれる別のタンパク質です。このタンパク質の2つの大きなセグメントが化学的に合成され、1つはRbを予測するコアセグメントのアミノ酸配列を再現しました。Sphaeroides PUFXおよびRBのコアセグメントについて予測されるアミノ酸配列を再現するもう1つは。Capsulatus pufx。各ポリペプチドは、蛍光プローブと共有結合して標識され、BCHLへのエネルギー移動についてテストされました。それぞれが、BCHLのLH 1ポリペプチドの親和性に似た親和性でBCHLを結合することがわかった。PUFXはBCHLに結合し、LH 1のBCHLCALPHAポリペプチド成分と相互作用して、RCのQ（B）結合部位の位置に隣接するLH 1リングを切り捨てる、または中断することが示唆されています。

The protein components of the reaction center (RC) and core light-harvesting (LH 1) complexes of photosynthetic bacteria have evolved to specifically, but non-covalently, bind bacteriochlorophyll (Bchl). The contribution to binding of specific structural elements in the protein and Bchl may be determined for the LH 1 complex because its subunit can be studied by reconstitution under equilibrium conditions. Important to the determination and utilization of such information is the characterization of the interacting molecular species. To aid in this characterization, a fluorescent probe molecule has been covalently attached to each of the LH 1 polypeptides. The fluorescent probes were selected for optimal absorption and emission properties in order to facilitate their unique excitation and to enable the detection of energy transfer to Bchl. Oregon Green 488 carboxylic acid and 7-diethylaminocoumarin-3-carboxylic acid seemed to fulfill these requirements. Each of these probes were utilized to derivatize the LH1 beta-polypeptide of Rhodobacter sphaeroides. It was demonstrated that the beta-polypeptides did not interact with each other in the absence of Bchl. When Bchl was present, the probe-labeled beta-polypeptides interacted with Bchl to form subunit-type complexes much as those formed with the native polypeptides. Energy transfer from the probe to Bchl occurred with a high efficiency. The alpha-polypeptide from LH 1 of Rb. sphaeroides and that from Rhodospirillum rubrum were also derivatized in the same manner. Since these polypeptides do not oligomerize in the absence of a beta-polypeptide, reversible binding of a single Bchl to a single polypeptide could be measured. Dissociation constants for complex formation were estimated. The relevance of these data to earlier studies of equilibria involving subunit complexes is discussed. Also involved in the photoreceptor complex of Rb. sphaeroides and Rhodobacter capsulatus is another protein referred to as PufX. Two large segments of this protein were chemically synthesized, one reproducing the amino acid sequence of the core segment predicted for Rb. sphaeroides PufX and the other reproducing the amino acid sequence predicted for the core segment of Rb. capsulatus PufX. Each polypeptide was covalently labeled with a fluorescent probe and tested for energy transfer to Bchl. Each was found to bind Bchl with an affinity similar to the affinity of the LH 1 polypeptides for Bchl. It is suggested that PufX binds Bchl and interacts with a Bchlcalpha-polypeptide component of LH 1 to truncate, or interupt, the LH 1 ring adjacent to the location of the Q(B) binding site of the RC.