Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Структрурно-функциональное исследование бактериородопсина: роль аминокислотных остатков тирозина и лизина

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Содержание диссертации, кандидата химических наук, Василева, Христина Василева

ПРЕДИСЛОВИЕ.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОТОН

ТРдаСПОРТИРУЮЩЙХ МЕМБРАННЫХ БЕЛКОВ

I. Бактериородопсин.

П. Протоннаф АТФаза (Н+-АТФаза)

Ш. Трансгидрогеназа.

1У. Цитохромоксидаза.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.

I. Изучение функциональной роли остатков тирозина.

П. Роль отдельных участков полипептидной цепи бактериородопсина в восстановлении его нативной структуры.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

I. Выделение пурпурных мембран

П. Делипидирование бактериородопсина.

Ш. Химическая и ферментативная модификация белка.

1. Восстановительное метилирование

2. Сукцинипирование.

3. Протеолиз бактериородопсина.

4. Нитрование баятериоо псина.

5. Восстановление нитрованного бактерио-опсина гидросульфитом натрия.

6. Радиоактивное сукцинилирование остатков аминотирозина в бактериоопсине

7. Радиоактивное динитрофенилирование остатков аминотирозина в бактериоопсине

1У. Аминокислотный анализ белка.

У. Бромциановый гидролиз и разделение пептидов . 69 У1. Аналитический электрофорез в полиакриламидном

УЛ. Определение ж-концевых аминокислотных остатков и аминокислотной последовательности пептидов . 70 УШ. Иммобилизация нитрованного бактериоопсина на носителе, его бромциановый гидролиз и определение N -концевых аминокислотных остатков пептидов, ковалентно связанных с тиол-стеклом.

IX. Реконструкция липопротеинового комплекса бактериоро до псина.

X. Метод резонансного комбинационного рассеяния (РКР)

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Структрурно-функциональное исследование бактериородопсина: роль аминокислотных остатков тирозина и лизина"

В современной физико-химической биологии особое место занимают структурно-функциональные исследования интегральных мембранных белков.

Открытый более десяти лет назад, простейший из известных в настоящее время биологический преобразователь энергии света бактериородопсин, в настоящее время стал одним из наиболее хорошо изученных мембранных белков и до сих пор остается предметом интенсивных исследований. Установлено, что этот белок работает в мембране по принципу управляемого светом протонного насоса, создающего значительный рН-градиент, используемый для синтеза А© и обеспечения других жизненно важных функций бактерий.

К началу настоящей работы, являющейся частью структурно-функциональных исследований бактериородопсина, проводимых в Институте биоорганической химии им. М.М.Шемякина АН СССР, была установлена первичная структура белка и предложена модель организации его полипептидной цепи в пурпурной мембране.

На сегодняшний день накоплено огромное количество данных о структуре и механизме действия бактериородопсина, но вопросы о первичных реакциях переноса протона и о природе протон. проводящего пути через мембрану остаются открытыми.• Для понимания молекулярных механизмов трансмембранного переноса протонов важное значение имеет исследование микроокружения хромофора, а также выявление роли отдельных группировок белковой молекулы, играющих важную роль в процессефушщионирования бактериородопсина. Целью настоящей работы явилось исследование функциональной значимости аминокислотных остатков тирозина и лизина в полипептидной цепи бактериоро до псина с помощью различных физико-химических методов анализа.

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю работы академику Ю.А.Овчинникову за предоставленную возможность работать, за постоянную поддержку и внимание.

Глубокую благодарность автор выражает А.В.Киселеву, Н.Г.Абдулаеву, М.Ю.Фейгиной, Н.Н.Хорошиловой, И.Р.Набиеву, Р.Г.Ефремову, Н.М.Чихляевой- за помощь и консультации в процессе работы и обсуждении полученных результатов.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОТОН-ТРАНСПОРТИРУЩЙХ МЕМБРАННЫХ БЕЛКОВИзучение транспорта ионов через биологические мембраны в настоящее время является актуальной проблемой физико-химической биологии, и ее разработка во многом определяет прогресс в познании механизмов биоэнергетических и регуляторных цроцессов в клетке. В последние годы в этой области, наряду с продолжающимся изучением общих вопросов и теорий исследования белков, которые непосредственно участвуют в переносе ионов через биомембраны. Как известно, интактные биологические мембраны непроницаемы для ионов водорода, поэтому вполне естественно возникают вопросы: как происходит перемещение протонов через мембрану; существуют ли специальные цротон транспортирующие системы или протонофоры. В принципе, существование протонфоров теперь не вызывает сомнения. Уже давно известен ряд природных и синтетических соединений фосфорилирования. Эти соединения различные по своей химической природе представляют в большинстве случаев слабые кислоты, весьма липоцрофильного характера. В недиссоциированной форме они могут легко пересекать мембрану, отдавать цротон на противоположной стороне и в. виде соответствующего аниона возвращаться назад, функционируя таким образом, как подвижные переносчики. Отметим, что транспорт протонов, по такому механизму, происходит по градиенту потенциала и (или) концентрации, и именно этот градиент является движущей силой цроцесса.

Транспорт ионов водорода цротив их электрохимического потенциала идет с потреблением энергии АТФ или других источникови осуществляется мембранными белками называемыми, обычно, протонными насосами. Исходя из физико-химических свойств биологических мембран более вероятно, что такие белки образуют в мембране протон-проводящий канал, чем являются трансмембранными подвижными переносчиками.

Таким образом можно выделить два основных типа цротонофо-ров: первые - функционирующие как подвижные переносчики и вторые - образующие протон-проводящие каналы. Если в исследовании протонофоров первого типа достигнут значительный.црогресс, то экспериментальный материал, касающийся структуры и основ функционирования протонофоров белковой природы, получен лишь в течение нескольких последних лет. Настоящий обзор представляет собой попытку осветить наиболее существенные достижения в области изучения белков-протонофоров.

Заключение Диссертация по теме "Биохимия", Василева, Христина Василева

ВЫВОДЫ

1. На основании полученных экспериментальных данных предложена модель хромофорного центра бактериородопсина.

2. Показано, что по крайней мере один из аминокислотных остатков тирозина 79, 83 или 185 участвует в цроцессе катализи-рования светоиндуцируемого децротонирования альдимина ретиналя.

3. Предложен методический подход для изучения функционирования бактериородопсина на основе сочетания методов химической модификации остатков тирозина бактериородопсина и его реконструкции в искусственную фосфолипидную мембрану.

4. Разработан метод локализации остатков нитротирозина в белке с использованием ковалентной хроматографии на активированном тиол-стекле.

5. Установлено, что положительный заряд на ç -аминогруппе остатков лизина является существенным элементом для регенерации его нативной структуры.

6. Выявлено, что С-концевой гидрофильный фрагмент молекулы бактериородопсина не играет важной роли в цроцессе формирования его нативной структуры.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата химических наук, Василева, Христина Василева, Москва

1. Oesterhelt D., Stoeckenius W. Rhodopsin - like protein from the purple membrane of Halobacterium halobium. - Nature (New Biol.), 1971, v. 233, p. 149-152.

2. Oesterhelt D., Stoeckenius W. Function of a new photoreceptor membrane. - Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1973, v. 70, p. 2853-2857.

3. Stoeckenius W., Bogomolni R.A. Bacteriorhodopsin and related pigments of Halobacterium halobium. - Ann. Rev. Biochem., 1982, v. 52, p. 587-616.

4. Henderson R., Unwin P.N.T. Three-dimensional model of purple membrane obtained by electron microscopy. Nature, 1975,v. 257, N 5521 p. 28-32.

5. Hayward S.B., Stroud R.M. Projected structure of purpleоmembrane determined to 3,7 A resolution by low temperature electron microscopy. - J. Mol. Biol., 1981, v. 151, N 3, p. 491-517.

6. Овчинников Ю.А., Абдулаев Н.Г., Фейгина М.Ю., Киселев А.В., Лобанов Н.А., Назимов И.В. Первичная структура бактерио-родопсина. - Биоорган, химия, 1978, т. 4, № II, с. 15731574.

7. Ovchinnikov Yu.A., Abdulaev N.G., Feigina M.Yu., Kiselev A.V., Lobanov N.A. Amino acid sequence of bacteriorhodopsin. -FEBS Lett., 1979, v. 100, N 2, p. 219-224.

8. Khorana H.G., Gerber G.E., Herliny W.C., Gray C.P., Anderegg R.J., Nihei K., Biemann K. Amino acid sequence of bacteriorhodopsin. - Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1979, v. 76, N 10, p. 5046-5050.

9. Steitz Т.A., Goldman A., Engelman D.M. Quantitative application of the helical hairpin hypothesis to membrane proteins. - Biophys. J., 1982, v. 37, p. 124-125.

10. Dunn R., McCoy J., Simsek M., Majumdar A., Chang S.H., RajBhandary L., Khorana H.G. The bacteriorhodopsin gene. -Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1981, v. 78, N 11, p. 6744-6748.

11. Абдулаев Н.Г., Киселев А.В., Фейгина М.Ю., Овчинников Ю.А. Изучение асимметричной ориентации бактериородопсина в пурпурной мембране Halobacterium halobium. - Биоорган, химия, 1977, т. 3, № 5, с. 709-710.

12. Gerber G.E., Gray С.P., Wildcnauer D., Khorana H.G. Orientation of bacteriorhodopsin in Halobacterium halobium as studied by selective proteolysis. - Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1977, v. 74, N 12, p. 5426-5430.

13. Ovchinnikov Yu.A., Abdulaev N.G., Kiselev R.V. Bacteriorhodopsin topography in purple membrane. - In Biological membranes, 1984, v. 5, p. 197-220.

14. Abdulaev N.G., Feigina M.Yu., Kiselev A.V., Ovchinnikov Yu.A., Drachev L.A., Kaulen A.D., Khitrina L.V., Skulachev V.P. Products of limited proteolysis of bacteriorhodopsin generate a membrane potential. - FEBS Lett., 1978, v. 90,1. N 2, p. 190-194.

15. Абдулаев Н.Г., Киселев А.В., Овчинников Ю.А., Драчев Л.А., Каулен А.Д., Скулачев В.П. С-концевой участок не влияет на протон-транслоцирующую активность бактериородопсина.- Биологические мембраны, 1985 (в печати).

16. Kimura К., Mason T.L., Khorana H.G. Immunological probes for bacteriorhodopsin. - J. Biol. Chem., 1982, v. 257, N 6, p. 2859-2867.

17. Втюрина И.Ю., Курятов А.Б., Киселев A.B., Хорошилова H.H., Овечкина Г.В., Абдулаев Н.Г., Цетлин В.И., Василов Р.Г. Иммунохимическое изучение бактериородопсина с помощью моноклональных антител. - Биологические мембраны, 1984,т. I, Ш II, с. II6I-II70.

18. Ovchinnikov Yu.A., Abdulaev N.G., Vasilov R.G., Vturina J.Yu., Kuryatov A.B., Kiselev A.V. The antigenic structure and topography of bacteriorhodopsin in purple membranes as determined by interaction with monoclonal antibodies.

19. FEBS Lett., 1985, v. 179, N 2, p. 343-350.

20. Овчинников Ю.А., Абдулаев Н.Г., Цетлин В.И., Киселев A.B., Закис В.И. Миграция альдиминной связи в процессе фотохимического цикла бактериородопсина. - Биоорган, химия, 1980, т. 6, № 9, с. 1427-1429.

21. Katre N.V., Wolber P.K., Stoeckenius W., Stroud R.M. Attachment site(s) of retinal in bacteriorhodopsin. - Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 1981, v. 78, N 7, p. 4068-4072.

22. Wolber P.K., Stoeckenius W. Retinal migration during dark reduction of bacteriorhodopsin. - Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 1984, v. 81, N 8, p. 2302-2307.

23. Bayley H., Huang K.-S., Rodhakrishan R., Ross A.H., Taka-gaki V., Khorana H.G. Site of attachment of retinal in bacteriorhodopsin. - Proc. Natl. Acad. Sei USA, 1981, v. 78, N 4, p. 2225-2229.

24. Lemke H.D., Oesterhelt D. Lysine 216 is a binding site of the retinyl moiety in bacteriorhodopsin. - FEBS Lett., 1981, v. 128, N 2, p. 225-260.

25. Mullen E., Johnson A.H., Akhtar M. The identification of Lys 216 as the retinal binding residue in bacteriorhodopsin. - FEBS Lett., 1981, v. 130, N 2, p. 187-193.

26. Oesterhelt D., Meentzen M., Schuhmann L. Reversible dissociation of the purple complex in bacteriorhodopsin and identification of 13-cis and all-trans retinal as its chromophores. - Eur. J. Biochem., 1973, v. 40, p. 453-463.

27. Dencher N.A., Rafferty Ch.N., Sperling W. 13-cis and trans bacteriorhodopsin: photochemistry and dark equilibrium. -Berichte der Kernforschungsanlage Jülich, 1976, v. 1374, p. 1-42.

28. Sperling W., Carl P., Rafferty Ch.N., Dencher N.A. Photochemistry and dark equilibrium of retinal isomers and bacteriorhodopsin isomers. - Biophys. Struct. Mech., 1977,v. 3, p. 79-94.

29. Ohno K., Takeuchi Y., Yoshida M. Effect of light-adaptation on the photoreaction of bacteriorhodopsin from Halobacterium halobrium. - Biochim. Biophys. Acta, 1977, v. 462, N 3,p. 575-582.

30. Pettei M.J., Yudd A.P., Nakanishi K., Henselman R., Stoeckenius W. Identification of retinal isomers isolated from bacteriorhodopsin. - Biochem., 1977, v. 16, N 9,p. 1955-1959.

31. Lewis A., Spoonhower J., Bogomolni R.A., Lozier R.H. and Stoeckenius W. Tunable laser resonance Raman spectroscopyof bacteriorhodopsin. - Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1974, v. 71, p. 4462-4466.

32. Fang J.-M., Carriker J.D., Balogh-Nair V. Nakanishi K. Evidence for the necessity of double bond (13-ene) isome-rization in the proton pumping of bacteriorhodopsin.

33. J. Am. Chem. Soc., 1983, v. 105, N 15, p. 5162-5164.

34. Rolling E., Gartner W., Oesterhelt D., Ernst L. Sterically fixed retinal analogue prevents proton pumping activity in bacteriorhodopsin. - Angew. Chem., 1984, v. 23, N 1,p. 81-82.

35. Lemke H.D., Bergmeyer J., Straub J., Oesterhelt D. Reversible inhibition of the proton pump bacteriorhodopsin by modification of tyrosine 64. - J. Biol. Chem., 1982, v. 257 N 16, p. 9384-9388.

36. Hess B., Kushmitz D. Kinetic interaction between aromatic residues and the retinal chromophore of bacteriorhodopsin during the photocycle. FEBS Lett., 1979, v. 100, N 2,p. 334-340.

37. Kalisky 0., Ottolenghi M., Honig B., Korenstein R. Environment effects on formation and photoreaction of the M^^ photoproduct of bacteriorhodopsin: implication for the mechanism of proton pumping. - Biochem., 1981, v. 20, N 3, p. 649-655.

38. Merz M., Zundel G. Proton conduction in bacteriorhodopsin via a hydrogen-bonded chain with large proton polariza-bility. - Biochem. Biophys. Res. Commun., 1981, v. 101,1. N 2, p. 540-546.

40. Siebert F., Mântele W., Kreutz W. Evidence for the protonation of two internal carboxylic groups during by kinetic infrared spectroscopy. - FEBS Lett., 1982, v. 141, N 1,p. 82-87.

41. Ovchinnikov Yu.A. Rhodopsin and bacteriorhodopsin: structure-function relationships. - FEBS Lett., 1982, v. 148, N 2,p. 179-191.

42. Nelson N. Structure and function of chloroplast ATPase. -Biochim. Biophys. Acta, 1976, v. 456, N 3/4, p. 314-338.

43. Abrams A. Structure and function of membrane-bond ATPase in bacteria. - In the enzymes of biological membranes (Martonosi A., ed.), Plenum, New York, 1976, v. 3, p. 57-73.

44. Kagawa Y. Reconstitution of the energy transformer, gate and channel subunit reassembly, crystalline ATPase and ATP synthesis. - Biochim. Biophys. Acta, 1978, v. 505, p. 45-93.

45. Helenius A. and Simons K. Solubilization of membranes by detergens. - Biochim. Biophys. Acta, 1975, v. 415, p. 29-79.

46. Kagawa Y. Reconstitution of oxidative phosphorylation. -Biochim. Biophys. Acta, 1972, v. 265, N 3, p. 297-338.

47. Schmitt M. and Rittinghaus R. Immunological properties of membrane-bound adenosine triphosphatase. - Biochim. Biophys. Acta, 1978, v. 509, p. 410-418.

48. Kagawa Y. and Racker E. Partial resolution of the enzymes catalyzing oxidative phosphorylation. - J. Biol. Chem., 1966, v. 241, N 10, p. 2475-2482.

49. Yoshida M., Sone N., Hirata H. and Kagawa Y. Purification and properties of a dicyclohexylcarbodiimide-sensitive adenosine triphosphatase from a Thermophilic bacterium. -J. Biol. Chem., 1975, v. 250, N 19, p. 7917-7923.

50. Johansson B.C., Baltschefsky M. and Baltschefsky H. Purification and properties of a coupling factor (Ca^+-dependent adenosine triphosphatase) from Rhodosspirillum rubrum. -Europ. J. Biochem., 1973, v. 4, N 1, p. 109-117.

51. Beechey R.B., Hubbard S.A., Linnett P.E., Mitchelle A.D. and Munn E.A. A simple and rapid method for the preparation of adenosine triphosphatase from submitochondrial par-tictes. - Biochem. J., 1975, v. 148, N 3, p. 533-537.

52. Lee S.-H., Cohen N.S. and Brodie A.F. Restoration of oxidative phosphorylation by purified N,N-dicyclohexylcarbodi-imide-sensetive latent adenosine-triphosphatase from Mycobacterium phlei. - Proc. Natl. Acad. Sci USA, 1976, v. 73, N 9, p. 3050-3053.

53. Cohen N.S., Lee S.-H. and Brodie A.F. Purification and characteristics of hydrophobic membrane protein(s) required for DCCD sensitivity of ATPase in Micobacterium phlei.

54. J. Supramol. Struct., 1978, v. 8, p. 111-117.

55. Cattell K.J., Lindop C.R., Knight J.C. and Beechey R.B. The identification of the site of action of NN'-dicyclo-hexylcarbodiimide as a proteolipid in mitochondrial membranes. - Biochem. J., 1971, v. 125, N 1, p. 169-177.

56. Filiingame R.H. Purification of the carbodiimide-reactive protein component of ATP energy-transducing system of Escherichia coli. - J. Biol. Chem., 1976, v. 251, p. 66306637.

57. Altendorf K. Purification of the DCCD-reactive protein of the energy-transducing adenosine triphosphatase complex from Escherichia coli. - FEBS Lett., 1976, v. 73, N 2,p. 271-275.

58. Nelson N., Eytan E., Notsani B.E., Sigrist H., Sigrist-Nelson K. and Gitler G. Isolation of a chloroplast N,N'-dicyclohexylcarbodiimide-binding proteolipid, active in proton translocation. - Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1977, v. 74, N 6, p. 2375-2378.

59. Graf T. and Sebald W. The dicyclohexylcarbodiimide-binding protein of the mitochondrial ATPase complex from beef heart. - FEBS Lett., 1978, v. 94, N 2, p. 218-222.

60. Kozlov J.A. and Skulachev V.P. H+-Adenosine triphosphatase and membrane energy coupling. - Biochim. Biophys. Acta, 1977, v. 463, N 1, p. 29-89.

61. Kagawa Y., Sone N., Yoshida M., Hirata H. and Okamoto H. Proton translocation ATPase of a thermophilic bacterium. -J. Biochem., 1976, v. 80, N 1, p. 141-151.

62. Kagawa Y. Target molecular weight of mitochondrial ATPase. - J. Biochem., 1969, v. 65, N 6, p. 925-934.

63. Kagawa Y. Target size of components in oxidative phosphorylation. Studies with a linear accelerator. - Biochim. Biophys. Acta, 1967, v. 131, N 3, p. 586-588.

64. Kepner D. and Macey R.J. Molecular weight estimation of membrane bound ATPase by in vacuo radiation inactivation.

65. Biochem. Biophys. Res. Coiranun., 1968, v. 29, N 5, p. 582587.

66. Ellis R.J. Protein synthesis by isolated chloroplasts. -Biochim. Biophys. Acta, 1977, v. 463, N 2, p. 185-215.

67. Tzagoloff A. and Meagher P. Assembly of the mitochondrial membrane system. - J. Biol. Chem., 1971, v. 246, N 23,p. 7328-7336.

68. Nelson N., Deters D.W., Nelson H. and Racker E. Parial resolution of the enzymes catalyz ing photophosphorylation. - J. Biol. Chem., 1973, v. 248, N 6, p. 2049-2055.

69. Spitsberg V. and Haworth R. The crystallization of beef heart mitochondrial adenosine triphosphatase. - Biochim. Biophys. Acta, 1977, v. 492, N 1, p. 237-240.

70. Hinkle P.C. and Horstman L.L. Respiration-driven proton transport in submitochondrial particles. - J. Biol. Chem., 1971, v. 246, N 19, p. 6024-6028.

71. Racker E. A New Look at mechanisms in bioenergetics, Academic Press, New York, 1976.

72. Oliver D. and Jagendorf A.T. Exposure of free amino groups in the coupling factor of energized spinach chloroplasts. -J. Biol. Chem., 1976, v. 251, N 22, p. 7168-7175.

73. Wagner R. and Junge W. Gated proton conduction via the coupling factor of photophosphorylation modified by N,N-orthophenyldymaleimide. - Biochim. Biophys. Acta, 1977, v. 462, N 2, p. 259-272.

74. Yoshida M., Okamoto H., Sone N., Hirata H. and Kagawa Y. Reconstitution of thermostable ATPase capable of energy coupling from its purified subunits. - Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 1977, v. 74, N 3, p. 936-940.

75. Tzagoloff A. Assembly of the mitochondrial membrane sysmet. - J. Biol. Chem., 1970, v. 245, N 7, p. 1545-1551.

76. MacLennan D.H. and Tzagoloff A. Studies on the mitochondrial adenosine triphosphatase system. IV. Purification and characterization of the oligomycin sensitivity conferring protein. - Biochemistry, 1968, v. 7, N 4, p. 1603-1610.

77. Capaldi R. On the subunit structure of oligomycin sensitive ATPase. - Biochem. Biophys. Res. Commun., 1973, v. 53, N 4, p. 1331-1337.

78. Sabald W. Biogenesis of mitochondrial ATPase. - Biochim. Biophys. Acta, 1977, v. 463, N 1, p. 1-27.

79. Tzagoloff A., Rubin M.S. and Sierra M.F. Biosynthesis of mitochondrial enzymes. - Biochem. Biophys. Acta, 1973, v. 301, N 1, p. 71-104.

80. Tzagoloff A. and Meagher P. Assembly of the mitochondrial membrane system. - J. Biol. Chem., 1972, v. 247, N 2,p. 594-603.

81. Mitchell P. Proton-translocation phosphorylation in mitochondria, chloroplasts and bacteria: natural fuel cells and solar cells. - Fed. Proc., 1967, v. 26, N 5, p. 13701379.

82. Shchipakin V.N., Chuchlova E.A. and Evtodienko Yu.V. Reconstruction of mitochondrial H+-transporting systemin proteoliposomes. - Biochim. Biophys. Res Commun., 1976, v. 69, N 1, p. 123-127.

83. Okamoto H., Sone N., Hirata H., Yoshida M. and Kagawa Y. Purified proton conductor in proton translocating adenosine triphosphatase of Thermophilic bacterium. - J. Biol. Chem., 1977, v. 252, N 17, p. 6125-6131.

84. Criddle R.S., Packer L. and Shieh P. 01igomycin-dependent ionophoric protein subunit of mitochondrial adenosine-triphosphatase. - Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1978,v. 74, N 10, p. 4306-4310.

85. Beechey R.B., Roberton A.M., Holloway T. and Knight J.G. The properties of dicyclohexylcarbodiimide as an inhibitor of oxidative phosphorylation. - Biochemistry, 1967, v. 6, N 12, p. 3867-3879.

86. Krasne S., Eisenman G. and Szabo G. Freezing and melting of lipid bilayers and the mode of action of nonacting, valinomycin and gramicidin. - Science, 1971, v. 174,p. 412-415.

87. Parsegian A. Energy of an ion crossing a low dielectric membrane: solutions to four relevant electrostatic problems. - Nature, 1969, v. 221, p. 844-846.

88. Colowick S.P., Kaplan N.O., Neufeld E.F. and Giotti M.M. Pyridine nucleotide transhydrogenase. I. Indirect evidence for the reaction and purification of the enzyme. - J. Biol. Chem., 1952, v. 195, N 1, p. 95-105.

89. Kaplan N.O., Colowick S-P. and Neufeld E.F. Pyridine nucleotide transhydrogenase. III. Animal tissue trans-hydrogenases. - J. Biol. Chem., 1953, v. 205, N 1, p. 1-15.

90. Kielly W.W. and Bronk J.R. Oxidative phosphorylation in mitochondrial fragment obtained by sonic vibration. -J. Biol. Chem., 1958, v. 230, N 1, p. 521-533.

91. McMurray W.C., Maley G.F. and Lardy M.A. Oxidative phosphorylation by sonic extracts of mitochondria. - J. Biol. Chem., 1958, v. 230, N 1, p. 219-229.

92. Devlin T.M. The respiratory chain in phosphorylating subfragments of mitochondria prepared with digitonin. -J. Biol. Chem., 1958, v. 234, N 4, p. 962-966.

93. Murthy P.S. and Brodie A.E. Oxidative phosphorylation in fractionated bacteriall systems. - J. Biol. Chem., 1964, v. 239, N 12, p. 4292-4297.

94. Fisher R.J. and Sanadi D.R. Energy-Linked nicotinamide dinucleotide transhydrogenase in membrane particles from Escherichia coli. - Biochem. Biophys. Acta, 1971, v. 245, N 1, p. 34-41.

95. Sweetman A.J. and Griffiths D.E. Studies on energy-linked reactions. - Biochem. J., 1971, v. 121, N 1, p. 125-130.

96. Hoek J.B., Rydstrom J. and Hojeberg B. Comparative studies on nicotinamide nucleotide transhydrogenase from different sources. - Biochim. Biophys. Acta, 1974, v. 333, N 2,p. 237-245.

97. Fisher R.R. and Guillory R.J. Partial resolution of energy-linked reactions in Rhodospirillum rubrum chromatophores. -FEBS Lett., 1969, v. 3, N 1, p. 27-30.

98. Kaufman B. and Kaplan N.O. Pyridine nucleotide transhydro-genase. - J. Biol. Chem., 1961, v. 236, N 7, p. 2133-2139.

99. Hatefi Y., Haavik A.G. and Griffiths D.E. Studies on the electron transfer system. - J. Biol. Chem., 1962, v. 237, N 5, p. 1676-1680.

100. Rydstrom J., Hoek J.B. and Hundal T. Selective solubilization of nicotinamide nucleotide transhydrogenase from the mitochondrial inner membrane. - Biochem. Biophys. Res. Commun., 1974, v. 60, N 1, p. 448-455.

101. Rydstrom J., Kanner N. and RackerE. Resolution and reconstitution of mitochondrial nicotinamide nucleotide transhydrogenase. - Biochem. Biophys. Res. Commun., 1975, v. 67, N 2, p. 831-839.

102. Rydstrom J. Energy-linked nicotinamide nucleotide transhydrogenase. - Biochim. Biophys. Acta, 1977, v. 463, p. 155-184.

103. Griffiths D.E. and Roberton A.M. Energy-linked reactions in mitochondria: studies on the mechanism of the energy-linked transhydrogenase reaction. - Biochim. Biophys. Acta, 1966, v. 118, N 3, p. 453-464.

104. Lee C.P., Simard-Duquesne N., Ernster L. and Hoberman H.D. Stereochemistry of hydrogen-transfer in the energy-linked pyridine nucleotide transhydrogenase and related reactions. - Biochim. Biophys. Acta, 1965, v. 105, N 3,p. 397-409.

105. Lee C.P. and Ernster L. Studies of the energy-transfer system of submitochondrial particles. - Eur. J. Biochem., 1968, v. 3, N 4, p. 385-390.

106. Lee C.P. and Ernster L. Equilibrium studies of the energy-dependent and non-energy-dependent pyridine nucleotide transhydrogenase reactions. - Biochim. Biophys. Acta, 1964, v. 81, N 1, p. 187-190.

107. Papa S., Tager J.M., Francavilla A., de Haan E. and Quagliariello E. Control of glutamate dehydrogenase activity during glutamate oxidation in isolated rat-liver mitochondria. - Biochim. Biophys. Acta, 1967, v. 131,1. N 1, p. 14-28.

108. Grinius L.L., Yasaitis A.A., Kadziauskas Y.P., Liber-man E.A., Skulachev V.P., Topali V.P., Tsofina L.M. and Vladimirova M.A. Conversion of biomembrane-produced energy into electric form. - Biochim. Biophys. Acta, 1970, v. 216, N 1, p. 1-12.

109. Skulachev V.P. Electric fields in coupling membranes. -FEBS Lett., 1970, v. 11, N 3, p. 301-308.

110. Rydström J., Teixeira da Cruz A. and Ernster L. Factors governing the kinetics and steady state of the mitochondrial nicotinamide nucleotide transhydrogenase system. -Eur. J. Biochem., 1970, v. 17, N 1, p. 56-62.

111. Rydstrôm J. Evidence for a proton-dependent regulation of mitochondrial nicotinamide-nucleotide transhydrogenase. - Eur. J. Biochem., 1974, v. 45, N 1, p. 67-76.

112. Rydstrôm J., Teixeira da Cruz A. and Ernster L. Steady-state kinetics of mitochondrial nicotinamide-nucleotide transhydrogenase. - Eur. J. Biochem., 1971, v. 23, N 2, p. 212-219.

113. Yonetani T. Studies on cytochrome oxidase. - J. Biol. Chem., 1961, v. 236, N 6, p. 1680-1688.

114. Griffiths D.E. and Wharton D.C. Studies of the electron transport system. - J. Biol. Chem., 1961, v. 236, N 6, u. 1850-1856.

115. Yu C. and King T.E. Studies on cytochrome oxidase. -J. Biol. Chem., 1975, v. 250, N 4, p. 1383-1392.

116. Henderson R., Capaldi R.A. and Leigh J.S. Arrangement of cytochrome oxidase molecules in two-dimensional vesicle crystals. - J. Mol. Biol., 1977, v. -12, N 4, p. 631-648.

117. Frey T.G., Chan S.H.P. and Schatz G. Structure and orientation of cytochrome c oxidase in crystalline membranes. -J. Biol. Chem., 1978, v. 253, N 12, p. 4389-4395.

118. Ericinska M. and Wilson D.F. Cytochrome c oxidase: a synopsis. - Arch. Biochim. Biophys., 1978, v. 188, N 1, p. 1-14.

119. Ludwig B., Downer N.W. and Capaldi R.A. Labeling of35cytochrome c oxidase with S diasobenzenesulfonate. Orientation of this electron transfer complex in the inner mitochondrial membrane. - Biochemistry, 1979, v. 18, N 8, p. 1401-1407.

120. Arzi A. and Casey P. Molecular aspects of cytochrome c oxidase: structure and dynamics. - Molecular & Cellular Biochem., 1979, v. 28, N 1-3, p. 169-184.

121. Poyton R.D. and Schatz G. Cytochrome c oxidase from Baker's Yeast. - J. Biol. Chem., 1975, v. 250, N 2, p. 752-761.

122. Mason T.L. and Schatz G. Cytochrome c oxidase from Baker's Yeast. - J. Biol. Chem., 1973, v. 248, N 4, p. 1355-1360.

123. Yu C., Yu L. and King T.E. Isolation of a heme binding subunit from bovine heart cytochrome oxidase. - Biochem. Biophys. Res. Commun., 1977, v. 74, N 2, p. 670-676.

124. Guttridge S., Winter D.B., Bruyninckx W.J. and Mason H.S. Localization of Cu and heme a on cytochrome c oxidase polypeptides. - Biochem. Biophys. Res. Commun., 1977,v. 78, N 3, p. 945-951.

125. Tanaka M., Haniu M., Zeitlin S., Yasunobi K.T., Yu C.,

126. Yu L. and King T.E. Sequence of the cysteine peptide from the copper-subunit of bovine cardiac cytochrome oxidase. -Biochem. Biophys. Res. Commun., 1975, v. 66, N 1, p. 357367.

127. Chan S.H.P. and Tracy R.P. Immunological studies on cytochrome c oxidase: arrangements of protein subunits in the solubilized and membrane-bound enzyme. - Eur. J. Biochem., 1978, v. 89, p. 595-605.

128. Downer N.W., Robinson N.C. and Capaldi R.A. Characterization of seventh different subunit of beef heart cytochrome c oxidase. Similarities between the beef heart enzyme and that from other species. - Biochemistry, 1976, v. 15,p. 2930-2936.

129. Eytan G.D., Carroll R.G., Schatz G. and Racker E. Arrangement of the subunits in solubilized and membrane-bound cytochrome c oxidase from bovine heart. - J. Biol. Chem., 1975, v. 250, p. 8598-8603.

130. Cerletti N. and Schatz G. Cytochrome c oxidase from Baker's Yeast. - J. Biol. Chem., 1979, v. 254, p. 7746-7751.

131. Birchmeier W., Kohler C.E. and Schatz G. Interaction of integral and peripheral membrane proteins: Affinity labeling of yeast cytochrome oxidase by modified yeast cytochrome c. - Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1976, v. 73,p. 4334-4338.

132. Bisson R., Arzi A., Gutweniger H., Colonna R., Montecucco C. and Zanotti A. Interaction of cytohrome c with cytochromec oxidase. - J. Biol. Chem., 1978, v. 253, p. 1874-1880.

133. Briggs M.M. and Capaldi R.A. Cross-linking studies on a cytochrome c- cytochrome c oxidase complex. - Biochem. Biophys. Res. Commun., 1978, v. 80, p. 553-560.

134. Jost P., Griffith O.H., Capaldi R.A. and Vanderkooi G. Identification and extent of fluid bilayer regions in membranous cytochrome oxidase. - Biochim. Biophys. Acta, 1973, v. 311, p. 141-152.

135. Chapman D., Goez-Fernandez J. and Goni F.M. Intrinsic protein-lipid interactions. - FEBS Lett., 1979, v. 98, p. 211-223.

136. Mitchell P. Chemiosmotic coupling and energy transduction. - Glyn Research Ltd., Bodmin, 1968.

137. Mitchell P. Chemiosmostic coupling in oxidative and photosyntetic phosphorylation. - Glyn Research Ltd., Bodmin, 1966.

138. Wikstrom M.K.F. and Saari H.T. The mechanism of energy conservation and transduction by mitochondrial cytochrome c oxidase. - Biochim. Biophys. Acta, 1977, v. 462, p. 347361.

139. Moyle J. and Mitchell P. Cytochrome c oxidase is not a proton pump. - FEBS Lett., 1978, v. 88, p. 268-272.

140. Wikstrom M.K.F. and Krab K. Cytochrome c oxidase is a proton pump. - FEBS Lett., 1978, v. 91, p. 8-14.

141. Hauska G., Trebst A. and Malandri B.A. Artificial energy conservation in the respiratory chain-No native coupling site between cytochrome c and oxygen. - FEBS Lett., 1977, v. 73, p. 257-262.

142. Sorgato M.C., Ferguson S.J., Kell D.B. and John P. The protonmotive force in bovine heart submitochondrial particles. - Biochem. J., 1978, v. 174, p. 237-256.

143. Krab K. and Wikstrom M.K.F. Proton-translocating cytochrome c oxidase in artificial phospholipid vesicles. - Biochim. Biophys. Acta, 1978, v. 504, p. 200-214.

144. Casey R.P., Chappell J.B. and Azzi A. Limited-turnover studies on proton translocation in reconstituted cytochrome c oxidase-containing vesicles. - Biochem. J., 1979, v. 182, p. 149-156.

145. Hinkle P.C. Electron transfer across membranes and energy coupoing. - Fed. Proc., 1973, v. 32, p. 1988-1992.

146. Papa S. Proton translocation reactions in the respiratory chains. - Biochim. Biophys. Acta, 1976, v. 456, p. 39-84.

147. Brand M.D., Harper W.G., Nicholls D.G. and Ingledew W.J. Unequal charge separation by different coupling spans of the mitochondrial electron transport chain. - FEBS Lett., 1978, v. 85, p. 125-129.

148. Alexandre A., Reynafarje B. and Lehninder A.L. Stoichio-metry of vectorial H+ movements coupled to electron transport and to ATP synthesis in mitochondria. - Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1978, v. 75, p. 5296-5300.

149. Moyle J. and Mitchell P. Measurements of mitochondrial H+/0 quotients: effects of phosphate and N-ethylmaleimide. - FEBS Lett., 1978, v. 90, p. 361-365.

150. Wikström M.K.F., Harmon H.J., Ingledew W.J. and Chance B. A re-evaluation of the spectral, Potentiometrie and energy-linked properties of cytochrome c oxidase in mitochondria. - FEBS Lett., 1976, v. 65, p. 259-277.

151. Malmström B.G. Cytochrome c oxidase structure and catalytic activity. - Biochim. Biophys. Acta, 1979, v. 549,p. 281-303.

152. Casey R.P., Thelen M. and Azzi A. Dicyclohexylcarbodi-imide inhibits proton translocation by cytochrome c oxidase. - Biochem. Biophys. Res. Commun., 1979, v. 87, N 4, p. 1044-1051.

153. Bisson R., Montecucco C., Gutweniger H. and Azzi A. Cytochrome c oxidase subunits in contact with phospholipids. -J. Biol. Chem., 1979, v. 254, p. 9962-9965.

154. Wikstrôm M.K.F., Saari H.T., Pentilla T. and Saraste M.th1. "Fed. Eur. Biochem. Soc. Symp. 11— Meeting, Copenhagen", Pergamon Press, Oxford, 1978, v. 45, p. 85-94.

155. Wikstrôm M.K.F. Proton translocating activity in cytochrome c oxidase. - Nature, 1977, v. 266, p. 271-273.

156. Lozier R.H. and Niederberger W. The photochemical cycle of bacteriorhodopsin. - Fed. Proc., 1977, v. 36, p. 18051809.

157. Lozier R.H., Bogomolni R.A. and Stoeckenius W. Bacteriorhodopsin: A light-driven proton pump in Halobacterium halobium. - Biophys. J., 1975, v. 15, p. 955-962.

158. Michel H. and Oesterhelt D. Light-induced changes of the pH gradient and the membrane potential in H.halobium. -FEBS Lett., 1976, v. 65, p. 175-178.

159. Becher B. and Ebrey T.G. The quantum efficiency for the photochemical conversion of the purple membrane protein.- Biophys. J., 1976, v. 17, p. 185-191.

160. Goldschmidt C.R. Kalisky 0., Rosenfeld T. and Otto-lenghi M. The quantum efficiency of the bacteriorhodopsin photocycle. - Biophys. J., 1977, v. 17, p. 179-183.

161. Oesterhelt D., Hess B. Reversible photolysis of the purple complex in the purple membrane of H.halobium. -Eur. J. Biochem., 1973, v. 37, p. 316-326.

162. Stoeckenius W. A model for the function of bacteriorhodopsin. - Soc. General Physiol., 1978, ser. 33, p. 32-44.

163. Lemke H.-D. and Oesterhelt D. The role of tyrosine residues in the function of bacteriorhodopsin. Specific nitration of tyrosine 26. - Eur. J. Biochem., 1981,v. 115, p. 595-604.

164. Fukumoto J.M., Hanamoto J.H. and E.-Sayed M.A. On the tyrosinate involvement in the schiff base deprotonationin the proton pump cycle of bacteriorhodopsin. - Photochem. Photobiol., 1984, v. 39, N 1, p. 75-79.

165. Scherrer P. and Stoeckenius W. Tyrosine nitration in bacteriorhodopsin. Selective nitration of tyrosine 26 and 64 in bacteriorhodopsin with tetranitromethane. -J. Biol. Chem., 1985 (in press).

166. Rosenbach V., Coldberg R., Gilon C., Ottolenghi M. On the role of tyrosine in the photocycle of bacteriorhodopsin. - Photochem. Photobiol., 1982, v. 36, N 2, p. 197-201.

167. Sokolovsky M., Riordan J.P., Vallee B.L. Tetranitromethane reagent for the nitration tyrosyl residues in proteins. -Biochem., 1966, v. 5, N 11, p. 3582-3589.

168. Chen Y.-H., Yang J.Т., Martinez H.M. Determination of the secondary structures of proteins by curcular dichroism and optical rotatory dispersion. - Biochem., 1972, v. 11, N 22, p. 4120-4131.

169. London E., Khorana H.G. Denaturation and renaturation of bacteriorhodopsin in detergents and lipid-detergent mixtures. - J. Biol. Chem., 1982, v. 257, N 12, p. 7003-7011.

170. Stockburger M., Klusmann W., Gattermann H., Massig G., Peters R. Photochemical cycle of bacteriorhodopsin studied by resonance Raman spectroscopy. - Biochem., 1979, v. 18, N 22, p. 4886-4900.

171. Ehrenberg В., Lemley A.T., Lewis A., Von Zastrow M., Crespi H.L. The pK of Shiff base deprotonation in bacteriorhodopsin. - Biochem. Biophys., Res. Commun., 1978, v. 82, N 4, p. 1154-1159.

172. Oesterhelt D., Stoeckenius W. Rhodopsin-like protein from the purple membrane of Halobacterium halobium. - Nature New Biol., 1971, v. 233, p. 149-152.

173. Oesterhelt D., Hess B. Reversible photolysis of the purple complex in the purple membrane of Halobacterium halobium.- Eur. J. Biochem., 1973, v. 37, p. 316-326.

174. Gray W.R. Dansyl chloride procedure. - In "Methods in Enzymology" (C.H.W. Hirs, ed.), - Academic Press, 1967, v. 11, p. 139-147.

175. Chem R. The sequence determination of a protein in micro scale: the sequence analysis of ribosomal protein L34 of Escherichia coli. - Hoppe.-Seyler1s Zeitchrift fur Physiol. Chem., 1976, v. 357, N 6, p. 873-886.