IV) Cấu trúc và chức năng của phức hợp Ăng ten:
1) Vi khuẩn tía LH2 và LH1:
• Vi khuẩn quang màu tía có một hệ thống Ăng ten đã được nghiên cứu rộng rãi. Trong hầu hết các sinh vật, nó bao gồm hai loại sắc tố- protein gọi là phức hợp nhận ánh sáng 1 và 2,LH1 và LH2
• LH2 được tìm thấy trong vi khuẩn quang hợp tía. Cấu trúc LH2 đã được xác định bằng X-quang nhiễu xạ (Hình 5.10)
Hình 5.10 Cấu trúc của các phức hợp LH2 trong Rhodopseudomonas acidophila. (a) và (b), xem song song với mặt phẳng màng, có và không có protein hiển thị. (c) và (d), xem vuông góc với mặt phẳng màng, có và không có protein hiển thị.
LH2 được tạo nên từ các đơn vị tối thiểu bao gồm một heterodimer của hai đơn phân protein, được gọi là α và β peptide, cùng với ba phân tử của bacteriochlorophyll và một phân tử trong carotenoid.
Những đơn phân này sau đó tổng hợp thành phức hợp lớn hơn, trong đó có tám hoặc chín đơn phân tập hợp lại thành các đơn vị hình vòng tròn có kích thước gần bằng 65Ǻ.
• Một số các sắc tố bacteriochlorophyll trong LH2 là quang phổ khác biệt với những quang phổ khác. Điều này dễ dàng nhận thấy trong quang phổ hấp thụ của phức hợp này, được thể hiện qua hai
Hình 5.11 Quang phổ hấp thụ của LH1 với trung tâm phản ứng và phức hợp Ăng ten LH2 từ Rhodopseudomonas acidophila 10.050.
•Cấu trúc của phức hợp đã đưa ra một lời giải thích rõ ràng cho cả hai loại sắc tố. Các sắc tố hấp thụ tại 800nm tạo thành một vòng trên bề mặt của các phân tử bacteriochlorophyll song song với mặt phẳng của màng tế bào mà phức hợp được đính vào bên trong và được gọi là sắc tố B800. Những sắc tố B800 liên kết với nhau khá yếu và khoảng cách giữa chúng là 21Ǻ. Những đặc tính quang phổ của chúng phần lớn phù hợp với các phân tử độc lập của chúng.
• Các sắc tố hấp thụ tại 850nm được bố trí khá phức tạp. Mỗi phức hợp đơn phân có hai phân tử của bacteriochlorophyll được bố trí như một dimer liên kết chặt chẽ, với mặt phẳng của các phân tử
bacteriochlorophyll B850 vuông góc với mặt phẳng của màng tế bào. Những dimer này được tạo thành từ một dải 16 hoặc 18 sắc tố khi
những phức hợp đơn vị tiểu phần tập hợp lại vào phức hợp LH2, và sự hấp thụ được chuyển sang 850nm bởi kích thích và sự tương tác của sắc tố - protein, do đó chúng được gọi là sắc tố B850.
•Các phân tử carotenoid có hình dạng lớn và thường nằm vuông góc với mặt phẳng của màng tế bào, với khoảng cách gần (3,4-3,7Ǻ) đến các sắc tố B800 và B850.
• Lõi Ăng ten của phức hợp LH1 trong vi khuẩn quang màu tía tương tự với phức hợp Ăng ten LH2 nhưng có sự khác biệt rõ ràng. LH1 bao quanh phức hợp trung tâm phản ứng như một chiếc bánh rán lớn, trong đó trung tâm phản ứng bị nhét vào bên trong lỗ. Cấu trúc của phức hợp LH1 tương tự như cấu trúc của phức hợp LH2, nhưng số lượng lớn hơn, với khoảng 16 đơn phân α-β kết hợp để tạo thành phức hợp LH1 cuối cùng. Không có các sắc tố trong LH1 tương tự như các sắc tố B800, và sự hấp thụ của dải các sắc tố tương tác được chuyển sang 875nm; được gọi là đơn phân các sắc tố B875. Một đơn phân của LH1 bao gồm một liên kết peptide và hai phân tử bacteriochlorophyll đã được tái tạo từ các thành phần tinh khiết
(Loach và Parkes-Loach,1995). Nó có sự hấp thụ tối đa ở 820nm, sự hấp thụ sẽ chuyển sang 875nm khi các đơn phân tổng hợp lại với nhau để tạo thành phức hợp LH1 ban đầu.