Исследование молекулярных основ окисления воды и выделения кислорода при фотосинтезе

Показана возможность электрохимического окисления Mn²⁺ по автокаталитическому и некаталитическому путям в присутствии анионов ацетата, формиата и фосфата. Обнаружено увеличение необратимости электрохимического окисления Mn²⁺ в присутствии бикарбоната (в отличие от ацетата, формиата и фосфата, которые усиливают обратимость), что может способствовать светозависимому окислению Mn²⁺ в фотосистеме2 (ФС2). Получено подтверждение возможного акцептирования протонов бикарбонатом в процессе фотосинтетического окисления воды. Исследованы новые ингибиторы карбоангидразной и фотосинтетической активностей ФС2. Обнаружено, что двухвалентные ионы металлов вызывают карбоангидразную активность у белка PsbP и усиливают её у белка PsbQ. Показано, что мутантный белок PsbO K223E увеличивает доступность водоокисляющего комплекса ФС2 для привнесённых восстановителей в сравнении с белком PsbO дикого типа. Показано замедление разрушения водоокисляющего комплекса в кислой среде в присутствии трегалозы и сахарозы. Обнаружено ингибирование фотопоглощения кислорода в ФС2 с разрушенным водоокисляющим комплексом низкими концентрациями Mn²⁺ в присутствии трегалозы. Показано, что молекулярный кислород вовлечён в фотоинактивацию ФС2 на донорной стороне. Показано наличие фотохимической активности ФС2 в зелёных тканях виноградной лозы, находящихся в стебле под корой, и её повышенная устойчивость к промораживанию и пониженная - к фотоингибированию в сравнении с ФС2 листьев.