B. Breda, E. Nori, G.M. Giacometti. E. Bergantino

Il gene psbS codifica una proteina di 22 kDa (PsbS) associata al fotosistema II, il complesso macromolecolare localizzato nella membrana tilacoidale. La sua struttura primaria, caratterizzata dalla presenza di quattro a -eliche e le omologie di sequenza osservate hanno fatto mettere in relazione questa proteina con quelle appartenenti alle famiglie CAB (Chlorophyll a/b-binding protein), ELIP (Early Light-Induced Proteins) e FCP (Fucoxanthin-Chl a/c antenna Proteins): si ipotizza che essa ne sia il progenitore comune unico [1]. È stato riportato che, purificata da membrane tilacoidali, è in grado di legare 5 molecole di clorofilla e vari carotenoidi [2]. Tuttavia, PsbS è stabile in vivo in assenza di pigmenti [3] e ciò la distingue univocamente da tutte le suddette proteine.

La funzione di PsbS a tutt'oggi rimane sconosciuta ed oggetto di indagine. L'ipotesi che possa trattarsi di una "chaperonina" capace di legare reversibilmente pigmenti liberi, altrimenti dannosi, durante le fasi fisiologiche di costruzione e disgregazione dei centri di reazione e dei complessi antenna del fotosistema, è stata recentemente screditata. Infatti, il livello di espressione proteica è stato esaminato durante l'adattamento delle piante all'alta luce, un fenomeno che consiste nel riaggiustamento della stechiometria dei complessi antenna e prevede la degradazione proteolitica di parte delle proteine LHCII (Light Harvesting Complex, associate al fotosistema II), con una massiccia liberazione di clorofilla. Tali esperimenti, condotti su foglie di spinacio mediante Western Blot, hanno mostrato che il livello di espressione di PsbS non cambia significativamente, a differenza di quanto avviene per le proteine ELIP [4].

Avendo a disposizione il cDNA per la proteina PsbS di Zea mays, abbiamo iniziato a studiare separatamente le differenti tappe dell'espressione del gene psbS in quest'organismo. Da un lato, analizzandone i trascritti in piante adattate a crescere in diverse condizioni di illuminazione; dall'altro, producendo anticorpi diretti contro un polipeptide PsbS ricombinante (prS), utili a rivelare la proteina in membrane tilacoidali estratte dagli stessi campioni.

[1] Green B. R. and Kulbrandt W. (1996) Ann. Rev. Plant. Physiol. Plant Mol. Biol. 47, 685-714.

[2] Funk C., Schroder W. P., Napiwotzki A., Tjus S. E., Rangers G. and Andersson B. (1995). Biochemistry 34, 11133-11141.

[3] Funk C., Adamska I., Green B. R., Andersson B. and Rengers G. (1995). J. Biol. Chem. 270, 30141-30147.

[4] Lindahl M., Funk C., Webster J., Binsmark S., Adamska I. and Andersson B. (1997). Photosynth. Res. 54, 227-236.