БИОХИМИЯ, 2015, том 80, вып. 6, с. 765 - 766
ОТ РЕДАКТОРОВ ВЫПУСКА
Настоящий выпуск журнала «Биохимия» посвящен исследованиям в области фотобиологии, которые проводятся в России. Фотобиология — это наука о светозависимых процессах в биологических системах; это мультидисципли-нарная отрасль, которая объединяет биохимиков, биофизиков, молекулярных биологов, физиологов, микробиологов и многих других. Традиционными разделами фотобиологии являются фотосинтез, фоторецепция, биолюминесценция, фотофизика и фотохимия биомолекул и основы фотодинамической терапии. В России существует Российское фотобиологическое общество (РФО), VII съезд которого прошел в сентябре 2014 г.
За последний год ушли из жизни два замечательных российских ученых фотобиолога — Александр Яковлевич Потапенко и Навасард Ва-ганович Карапетян. А.Я. Потапенко был ведущим ученым в области фотодинамической терапии, он возглавлял кафедру физики и математики бывшего 2-го Московского медицинского института — Российского национального исследовательского медицинского университета им. Н.И. Пиро-гова; Н.В. Карапетян являлся крупнейшим специалистом в области изучения переноса энергии при фотосинтезе, в течение многих лет заведовал лабораторией биохимии хлоропластов в Институте биохимии им. А.Н. Баха РАН.
В этом номере журнала представлены как обзоры, так и экспериментальные исследования в области фотобиологии. Открывается номер работами, касающимися фотосинтеза.
Экспериментальная работа Л.Г. Васильевой с соавт. (1) посвящена изучению особенностей структуры реакционных центров аноксигенных пурпурных бактерий. В ней показано, что разные последствия одинаковых аминокислотных замещений в симметричных положениях М206 и Ь177 в реакционном центре ЯкойоЪа^ег 8ркаего1ёев связаны с присутствием вблизи мономерного бактериохлорофилла ВА полярной части молекулы гликолипида. Внесение Ш8-М206, а также других аминокислотных остатков, замещаемых при симметризации белкового окружения бактериохлорофиллов, мешает связыванию гликолипида и, как следствие, дестабилизирует реакционный центр.
В обзоре А.Ю. Семенова с соавт. (2) дано современное представление о процессах пере-
носа энергии возбуждения и формирования первичной и вторичной ион-радикальных пар в комплексах фотосистемы 1. Обсуждаются реакции переноса электронов с участием хинонного акцептора в сайте А1 и его роль в обеспечении асимметрии переноса электрона и взаимодействия с кислородом и аскорбатом в реакционном центре фотосистемы 1.
А.В. Пиголев и В.В. Климов (3) в своем обзоре описывают исследования и подходы, используемые при выяснении роли белковой субъединицы PsbO в функционировании фотосистемы 2 и выделении кислорода. При этом основное внимание уделено исследованиям мутантных штаммов микроводоросли Chlamydomonas rein-hardtii, которую принято считать модельной системой при генетических модификациях фотосинтетического аппарата.
В обзоре Н.Н. Руденко с соавт. (4) представлены сведения о карбоангидразах, ферментах, катализирующих реакцию взаимопревращения углекислого газа и бикарбоната в водных растворах, которая необходима при фотосинтетическом поглощении углекислоты. Описаны семейства карбоангидраз, и рассмотрены данные о наличии представителей этих семейств в разных классах организмов, прежде всего, в высших растениях. Перечислены доказанные и предполагаемые функции карбоангидраз в организмах.
Л.Е. Петровская с соавт. (5) представили обзор, в котором рассмотрены свойства ретиналь-содержащего белка психротрофной бактерии Exiguobacterium sibiricum, представляющего собой светозависимую протонную помпу. Структура этого белка, схема фотоцикла с его участием и перенос протонов обсуждаются в сравнении с гомологичными ретиналь-содержащими белками.
В обзоре Г.Ю. Ломакиной с соавт. (6) рассмотрены теоретические аспекты биолюминесцентного метода определения аденозинтрифос-фата (АТР), основанного на использовании лю-циферин-люциферазной системы, и обосновано его применение для детекции жизнеспособности клеток в микробиологии, санитарии, медицине и экологии. Описаны различные подходы к анализу индивидуальных и смешанных культур микроорганизмов, показаны возможности метода для изучения биологических про-
766
СЕМЕНОВ и др.
цессов в живых клетках. В другом обзоре, связанном с биолюминесценцией, С.В. Маркова и Е.С. Высоцкий (7) описали люциферазы различных светящихся организмов, использующих в качестве субстрата целентеразин или люцифе-рин из Cypridina, а также модификации этих белков, улучшающие их биолюминесцентные свойства и, следовательно, их возможности для применения в биолюминесцентном биоимиджинге in vivo. Возможности использования биолюминесценции для создания биосенсоров рассмотрены в обзоре А.Д. Исмаилова и Л.Э. Алескеро-вой (8), в котором показано, что иммобилизация светящихся бактерий в криогеле поливинилового спирта приводит к стабилизации функционирования этих бактерий.
Фотодинамическому действию фотосенсибилизаторов и их дизайну посвящено несколько работ. Экспериментальная работа Т.И. Рокиц-кой с соавт. (9) посвящена анализу фотодинамической инактивации грамицидиновых каналов при использовании фотосенсибилизаторов с различной гидрофобностью и тушителей синг-летного кислорода с разной локализацией в мембране. Показано, что эффективность тушителей возрастает, если они располагаются ближе к фотосенсибилизатору. И.В. Пантюшенко с соавт. (10) описали новое серосодержащее производное бактериохлорофилла a, обладающее свойствами фотосенсибилизатора. Это производное, будучи иммобилизованным на поверхности наночастиц золота, дольше сохраняется в кровотоке и лучше накапливается в опухолях, по сравнению со свободным фотосенсибилизатором. В обзоре Е.В. Невежина с соавт. (11) рассмотрены современные представления о механизме гемолиза эритроцитов, индуцированного фотоокисленным псораленом — фотосенсибилизатором фурокумаринового ряда.
В экспериментальной работе Е.О. Захарчен-ко с соавт. (12) с помощью лазерной оптической перфорации блестящей оболочки эмбрионов мыши продемонстрировано, что оптоперфора-ция единичного отверстия является удобным и безопасным экспериментальным приемом для увеличения вероятности успешной имплантации эмбрионов в эндометрий матки.
В работе О.Н. Шерстневой с соавт. (13) показано, что связанные с генерацией вариабельного потенциала (в данном случае индуцированного ожогом электрического сигнала) изменения внутри- и внеклеточного pH играют важную роль в развитии обратимого снижения эффективности фотосинтеза в листьях высших растений.
П.П. Зак с соавт. (14) показали, что освещение синим светом повышает метаболическую активность и ускоряет темп жизни перепелов Сoturnix japonica. Авторы предполагают, что вероятным механизмом действия синего света является торможение синтеза мелатонина.
С.В. Демьяненко с соавт. (15) описывают результаты изучения морфологии ткани и профиля экспрессии белков в пенумбре, переходной зоне между ядром инфаркта и неповрежденной тканью при фототромботическом инфаркте в коре мозга крыс. Показано, что в тканях пенум-бры повышена экспрессия белков, участвующих в поддержании целостности и навигации нейритов (аксонов), осуществляющих межклеточные взаимодействия и синаптическую передачу.
Настоящий тематический номер в значительной степени отражает современное состояние фотобиологической науки в России и мире. Мы надеемся, что этот выпуск привлечет внимание читателей журнала «Биохимия», интересующихся светозависимыми процессами в живой природе.
Ответственные редакторы: А.Ю. Семенов, Е.А. Котова,
М.Д. Мамедов, А.А. Цыганков
БИОХИМИЯ том 80 вып. 6 2015
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.