Aufklärung der molekularen Struktur des Photosystems II Höherer Pflanzen an Hand gentechnisch veränderten Tabaks

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Das Photosystem II (PSII) der Pro- bzw. Eukaryoten weist einige entscheidende Unterschiede auf und während die Struktur von PSII der Prokaryoten mit einer Auflosung von 3.8 Angström bekannt ist, liegen von Eukaryoten nur Daten bis zu ungefähr 8 Angström vor. Die Aufklärung der atomaren Struktur von Proteinkomplexen setzt eine Isolationsmethode voraus, die sowohl eine hohe Reinheit aber auch Intaktheit gewährleistet. In den letzten Jahren hat sich eine gentechnische Methode etabliert, bei der eine Untereinheit eines Komplexes um 6-10 Histidinreste verlängert wird. Dieses His-tag kann dann zur schnellen und selektiven Reinigung verwendet werden. Daher soll versucht werden, eine plastidär kodierte Untereinheit des PSII des Tabaks, CP47, D2 oder alpha-cytb559, mit einem His-tag zu versehen. Aus den so gewonnenen Proteinkomplexen sollen zweidimensionale Kristalle gezüchtet werden, die mit Hilfe von Kryoelektronenmikroskopie untersucht und nach Bildanalyse zur Konstruktion von dreidimensionalen Daten dienen. Die angestrebte Auflösung liegt dabei bei etwa 4 Angström, um einen genauen Vergleich zu der bekannten Struktur der Prokaryoten zu ermöglichen. Die schonendere Isolation erlaubt daneben auch die Nutzung für weitere funktionsanalytische Arbeiten z.B. mittels EPR.