Untersuchung der LHCI-Heterogenität und des unterschiedlichen Oligomerisierungsverhaltens von Lichtsammelproteinen

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Für die periphere Antenne des Photosystem I (PSI) von Tomatenpflanzen entdeckten wir eine große Heterogenität in der Proteinzusammensetzung sowie Unterschiede in der Pigmentzusammensetzung ihrer Bausteine, den Lichtsammelkomplexen (LHC). Um Einblick in die Bedeutung dieser Unterschiede für die Funktionsweise des PSI zu erhalten, wollen wir die Expression der einzelnen LHCI-Proteine sowie das Auftreten und Zustandekommen ihrer verschiedenen Isoformen untersuchen. Von der Verwendung unterschiedlich angezogener Pflanzen wird Einblick in den Zusammenhang zwischen dem Auftreten der verschiedenen Proteine und der PSI-Aktivität erwartet. Zur Klärung der Auswirkungen einer differierenden Pigmentzusammensetzung auf die Funktion(sweise) von LHCI und PSI sind Untersuchungen zur Pigmentbindungsflexibilität, zum Auftreten und der Bedeutung des Violaxanthinzyklus sowie zum Energietransfer innerhalb einzelner LHCI vorgesehen. Für die Funktion der LHC ist auch die Assemblierung ihrer Untereinheiten von großer Bedeutung. Deshalb ist die weitere Aufklärung der Interaktionen zwischen den Untereinheiten des dimeren LHCI-730 vorgesehen. Außerdem wollen wir chimäre Proteine aus LHC-Proteinen, die als Monomere, Dimere oder Trimere vorliegen, herstellen und durch Rekonstitutionsversuche die für das unterschiedliche Oligomerisierungsverhalten verantwortlichen Proteinbereiche identifizieren.