Леггемоглобин

Красный пигмент, относящийся к гемопротеидам и структурно близкий к гемоглобину животных. Обнаружен в клубеньках на корнях бобовых растений (Fabaceae), образующих симбиоз с азотфиксирующими бактериями рода Rhizobium.

Функция и значение

• Основная роль: Связывание и контроль свободного кислорода внутри клубенька. Кислород необходим бактериям для дыхания, но он же инактивирует ключевый фермент азотфиксации — нитрогеназу. Леггемоглобин выступает в роли буфера, доставляя к бактериям ровно столько кислорода, сколько нужно для дыхания, защищая при этом нитрогеназу.
• Цвет клубеньков: Именно леггемоглобин придаёт активным, работающим клубенькам розовую или красную окраску. Бледные или зелёные клубеньки обычно не фиксируют азот.

Современный контекст

Присутствие этого пигмента, генетически и структурно родственного гемоглобину, действительно рассматривается как одно из важных доказательств общности биохимических путей и эволюционного происхождения живых организмов. Исследования показали, что гены, кодирующие белки, подобные гемоглобину, найдены у всех царств живых организмов, что указывает на их очень древнее происхождение.

Сегодня леггемоглобин изучается не только в контексте симбиоза. Его гены и белки-аналоги (фитоглобины) обнаружены и у небобовых растений, где они выполняют другие регуляторные функции, например, участвуют в ответе на стресс (гипоксию, повреждения) и в сигнальных путях, связанных с фитогормонами.