Легоглобин

Легоглобин (также известный как леггемоглобин) — это сложный белок из группы гемопротеидов, который придаёт характерную красную или розовую окраску корневым клубенькам бобовых растений, активно фиксирующих атмосферный азот.

Структура и синтез:

• Гем (железосодержащая часть молекулы) синтезируется клубеньковыми бактериями (ризобиями), живущими в симбиозе с растением.
• Белок (глобин) синтезируется клетками самого растения-хозяина.

Функция:

Подобно гемоглобину крови, легоглобин способен обратимо связывать молекулярный кислород (O₂). Его ключевая роль — регуляция кислородного режима внутри клубенька:

• Он связывает свободный кислород, создавая в зоне азотфиксации микроаэробные условия, необходимые для работы кислород-чувствительного фермента нитрогеназы.
• Одновременно он поставляет связанный кислород для дыхания бактерий, обеспечивая их энергией для процесса фиксации азота.

Таким образом, легоглобин выступает essential молекулярным буфером, защищающим нитрогеназу от ингибирования кислородом и способствующим эффективной симбиотической азотфиксации.

Современный контекст

Современные исследования подтвердили и детализировали роль легоглобина. Установлено, что это не просто аналог гемоглобина, а специализированный симбиотический белок с очень высоким сродством к кислороду. Открыты и изучены различные изоформы легоглобина у разных видов бобовых. Его функция сегодня описывается как создание и поддержание строго контролируемого уровня свободного кислорода (в диапазоне 10–30 нМ) в инфицированных клетках клубенька, что является оптимальным для работы нитрогеназного комплекса.