Untersuchung funktioneller Eigenschaften eines Cytochrom b6/f-Photosystem I Superkomplexes

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Beschreibung

Die Funktion von Photosystem I (PSI) wird durch die Assoziation von Lichtsammlerproteinen, dem Cytochrom b6f Komplex und weiteren Redoxkomponenten zur Bildung eines PSI Superkomplexes (CEF-Superkomplex) moduliert. Diese Remodellierung stellt für photo-synthetische Organismen eine bedeutende Regulationsstrategie zur Anpassung an widrige Umweltbedingungen dar. CEF-Superkomplexe wurden erst kürzlich erfolgreich aus C. reinhardtii isoliert und funktionelle Eigenschaften wurden bisher nicht im Detail untersucht. Die erfolgreiche Isolierung von CEF-Superkomplexen erlaubt erstmals die Untersuchung von Elektronentransferprozessen innerhalb eines Cytochrom b6/f-Photosystem I Komplexes. Es ist nun unser Ziel, CEF in isolierten CEF-Superkomplexen aus Wildtyp, ANR1, CAS und FNR Knock-down und PGR5 und PGRL1 Knock-out Stämmen zu messen. Interessanterweise wird FNR als Untereinheit vom CEF-Superkomplex durch Fdx1 photoreduziert, während Fdx2 mit der gebundenen FNR keine Aktivität zeigt. Fdx2 interagiert allerdings mit ANR1, woraus sich die Frage ergibt, inwieweit Fdx2 für CEF-Aktivität in vivo und in vitro benötigt wird. Das Ausschalten von PGRL1 und PGR5 zusammen verhindert die Bildung des CEF-Superkomplexes. Somit soll die Verfügbarkeit einer pgrl1/pgr5 Doppelmutante und von pgrl1 und pgr5 Einzelmutanten genutzt werden, um Experimente zur Regulation der CEF-Supercomplex Assemblierung und der CEF Funktion in vivo und in vitro durchzuführen. Auch wollen wir die Proteinzusammensetzung der CEF-Superkomplexe durch quantitative Proteomik und chemische Vernetzungsstudien massenspektrometrisch analysieren. Zusammenfassend werden diese Ansätze neue mechanische Einblicke in die in vitro und in vivo funktionellen Eigenschaften des CEF-Superkomplexes erlauben.