Összes szerző

Klaus Brettel

az alábbi absztraktok szerzői között szerepel:

Sipka Gábor
Fény által kiváltott konformáció-változások jellemzése és azok dinamikájának feltárása Thermosynechococcus vulcanus PSII komplexben

Aug 28 - szerda

13:30 – 15:30

II. Poszterszekció

P38

Fény által kiváltott konformáció-változások jellemzése és azok dinamikájának feltárása Thermosynechococcus vulcanus PSII komplexben

Sipka Gábor1*, Stefano Santabarbara2, Pavel Müller3, Klaus Brettel3, Magyar Melinda1, Qingjun Zhu4, Yanan Xiao4, Guangye Han4, Petar H. Lambrev1, Jian-Ren Shen4,5, Garab Győző1,6

1Biological Research Centre, Hungarian Academy of Sciences, Szeged, Hungary

2Photosynthetic Research Unit, National Research Council of Italy, Milano, Italy

3Institute for Integrative Biology of the Cell (I2BC), CEA, CNRS, Univ. Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Gif-sur-Yvette, France.

4Photosynthesis Research Center, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China

5Photosynthesis Research Center, Okayama University, Okayama, Japan

6Faculty of Science, University of Ostrava, Ostrava 1, Czech Republic

A második fotokémiai rendszernek (PSII) kiemelkedő szerepe van a fotoszintézis folyamatában, hiszen egyedül ez a szuperkomplex képes a víz bontására, és így a légköri oxigén termelésére. Korábban, DCMU-kezelt PSII reakciócentrum-core komplexek (RC-CC) STSF-indukált változó klorofill-a fluoreszcencia (Fv) kinetikájának vizsgálatával azonosítottunk egy sebességkorlátozó lépés-sort [1] (STSF, egyszeres telítési-gerjesztő fényimpulzus): megállapítottuk, hogy – az irodalomban legáltalánosabban elfogadott modellel ellentétben – a primér kinon akceptor (QA) redukciója (egyetlen STSF-el) nem emeli a minimális Fo szintről a maximális Fm értékre, hanem csak egy Fo+Pheo− tranziensek generálhatók [2]. Mélyhőmérsékleten (80 – 120 K) végzett fluoreszcencia emissziós tranziens spektroszkópiai mérésink azt mutatták, hogy az Fo-F1 és az F1-Fm tranziens állapotokhoz, azaz a QA-QA−-hoz és a töltésszétválasztott-fényadaptált állapotokhoz, más-más spektrumok társíthatók. A különbségeket főként a 685 nm-es emissziós sávon figyeltük meg minden kriogén hőmérsékleten, ahol a két emissziós sáv, az F685 és az F695, feloldható. A megfigyelt változásokat okozhatja a QA− erős helyi elektromos mezőjére szuperponált P680+Pheo− erős lokális tranziens tere és/vagy egy, a töltésrekombinációt követő, termális tranziens. Ezek módosíthatják a RC-CC dielektrikum szerkezetét / konformációs állapotát és így az energiatranszfer Shibata és mtsai [3] által korábban feltárt útvonalait. Mélyhőmérsékeleten ezek az addicionális konformációs állapotváltozások tehetők felelőssé az Fv(=Fm-Fo) emelkedés legnagyobb hányadáért (80 K-n ~90%-áért). Eredményeink azt mutatják, hogy PSII két állapota, a nyitott (sötét-adaptált) és zárt (stabil töltésszétválasztást követő) állapotai mellett számolnunk kell annak fényadaptált állapotával is, amely a stabil-töltésszétválasztást követően, megvilágítás hatására alakul ki. Ennek fiziológiai jelentősége még nem ismert.

Irodalom

[1] M. Magyar, G. Sipka, L. Kovacs, B. Ughy, Q.J. Zhu, G.Y. Han, V. Spunda, P.H. Lambrev, J.R. Shen, G. Garab (2018) Rate-limiting steps in the dark-to-light transition of Photosystem II - revealed by chlorophyll-a fluorescence induction, Scientific Reports, 8.

[2] G. Sipka, P. Muller, K. Brettel, M. Magyar, L. Kovacs, Q. Zhu, Y. Xiao, G. Han, P.H. Lambrev, J.R. Shen, G. Garab (2019) Redox transients of P680 associated with the incremental chlorophyll-a fluorescence yield rises elicited by a series of saturating flashes in diuron-treated photosystem II core complex of Thermosynechococcus vulcanus, Physiol Plant, 166:22-32.

[3] Y. Shibata, S. Nishi, K. Kawakami, J.R. Shen, T. Renger (2013) Photosystem II does not possess a simple excitation energy funnel: time-resolved fluorescence spectroscopy meets theory, J Am Chem Soc, 135:6903-6914.