Science: ученые раскрыли эволюцию рубиско

Группа исследователей из Института земной микробиологии Общества Макса Планка и Университета Марбурга сумели раскрыть эволюцию рубиско. Он является древнейшим ферментом на Земле и играет ключевую роль в процессе фотосинтеза. Результаты исследования появились в журнале Science.

Рибулозобисфосфаткарбоксилаза или рубиско включает в себя большую субъединицу L и малую субъединицу S. Первая имеет каталитические центры, которые участвуют в фиксации углерода. В новой работе ученые решили установить роль второй субъединицы. Они синтезировали возможного предка древнего фермента, который существовал около миллиарда лет назад. Это позволило реконструировать момент, когда фермент научился отличать углекислый газ от молекулярного кислорода.

Исследователи отметили, что со временем рубиско становился более специфичным к кислороду, а в предковых формах фермента должен был возникнуть компонент, исключающий кислород из каталитических центров L-субъединицы. Однако добавление малой субъединицы оказало влияние на эффект, который оказали мутации на каталитические центры. Они стали оказывать влияние на фермент только в присутствии субъединицы S.

Результаты анализа ферментативной активности продемонстрировали важное значение малой субъединицы для функциональных изменений в большой субъединице. По мнению исследователей, добавление новых белковых компонентов может модифицировать рубиско и снизить потери углерода.