Physiologische, biochemische und biophysikalische Untersuchungen zur Funktion und molekularen Organisation der Xanthophylle im Lichtsammelkomplex der Alge Mantoniella squamata

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Unsere bisherigen Untersuchungen haben gezeigt, daß in Mantoniella squamata unter natürlichen Bedingungen ein unvollständiger Violaxanthin-Zyklus abläuft. In den Untersuchungen des Fortsetzungsantrags soll nun geklärt werden, warum der zweite Deepoxidierungsschritt von Antheraxanthin zu Zeaxanthin unterbleibt. Da noch unklar ist, welche molekularen Grundlagen für den xanthophyll-vermittelten Schutz des Photosyntheseapparates vor hohen Lichtintensitäten verantwortlich sind, wollen wir mit Hilfe von CD- und Fluoreszenzmessungen untersuchen, welchen Anteil die Konformationsänderung der Antennenkomplexe an der nicht-photochemischen Fluoreszenzlöschung hat und wie wichtig das Energieniveau der angeregten Singulettzustände der deepoxidierten Xanthophylle ist. Neben Antheraxanthin entstehen in den intakten Mantoniella-Zellen signifikante Konzentrationen an Lutein als Anpassung an Bestrahlung mit hohen Lichtintensitäten für mehrere Stunden. Das neu-synthetisierte Lutein wird nach Beendigung der Lichtphase wahrscheinlich in andere Xanthophylle des a-Carotin-Syntheseweges umgesetzt. Um dies zu überprüfen, wollen wir die Carotinoidsynthesen und -umwandlungen in Mantoniella unter verschiedenen Lichtbedingungen quantitativ beschreiben. Wir erhoffen uns von diesen Untersuchungen neue Erkenntnisse zu den Synthesen der Xanthophylle des a- und b-Carotin-Weges.