Структурна стабилност и междумолекулни взаимодействия на основните светосъбиращи комплекси в тилакоидни мембрани на висши растения и цианобактерии
| Autor: | Petrova, Nia |
|---|---|
| Přispěvatelé: | проф. д-р Сашка Бойчова Крумова, научен консултант проф. дбн Стефка Германова Танева, Prof. Sashka Boichova Krumova, PhD, Scientific consultant: Prof. Stefka Germanova Taneva, DSc |
| Rok vydání: | 2020 |
| Popis: | Съвременни изследвания върху структурата и функционалното поведение на основните светосъбиращи комплекси при цианобактериите (фикобилизоми) и при висшите растения (светосъбиращ комплекс 2, ССК2) демонстрират, че чрез динамично осъществяване на междумолекулни взаимодействия тези пигмент-белтъчни комплекси поддържат и балансират работата на фотосинтетичния апарат в условия на стрес. Настоящият труд цели: (i) изясняване на връзката между архитектурата на фотосинтетичните мембрани при висшите растения и структурната стабилност на ССК2 и (ii) изучаване на калориметричните характеристики на фикобилизоми в изолирано състояние и в интактни клетки на Synechocystis sp. див тип и редица мутанти. Според получените резултати при разстиковане на тилакоидните мембрани се наблюдава стабилизиране на ССК2, което може да бъде асоциирано с флудизация на липидната фаза на фотосинтетичните мембрани и със свързване на ССК2 с фотосистема 1. От друга страна, повишаването на количеството на граните в тилакоидите (при адаптиране на растенията към нисък светлинен интензитет) води до температурно дестабилизиране на ССК2. Друг основен резултат от разработването на дисертационния труд е идентифицирането на калориметричния преход, отразяваш термичната денатурация на фикобилизомите. Също така, бе установено, че функционалното свързване на фикобилизомите с тилакоидната мембрана води до тяхното стабилизиране. Besides their primary function i.e. absorption of photosynthetically active light, the main light-harvesting complexes in higher plants (Light-harvesting complex II, LHCII) and cyanobacteria (phycobilisomes) serve to maintain the balance of the excitation energy flow in the photosynthetic apparatus. The main goal of the present thesis is (i) to follow the structural stability of LHCII upon variations in higher plants thylakoid membrane architecture and (ii) to analyse the calorimetric profiles of isolated phycobilisomes and inact Synechocystis sp. cells of wild type and a panel of mutants. It was observed that the loss of characteristic grana stacks in the higher plants thylakoids is accompanied by structural stabilization of LHCII. This effect was related to fluidization of the lipid matrix of the thylakoid membranes and to association of LHCII with photosystem I. On the contrary, increased grana formation (achieved by adaptation to low light intensity) was found to provoke thermal destabilization of LHCII. Another major contribution of the present dissertation is the identification of the calorimetric transition reflecting the thermal disintegration of the phycobilisomes. Based on calorimetric profiling of a panel of Synechocystis mutants with altered phycobilisome structure or lacking phycobilisomes and/or photosystem I or II it was concluded that the functional pairing of the phycobilisomes to the thylakoid membrane leads to their structural stabilization. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|