Massimo Crimi¹, Stefania Ceoldo¹, Harry A. Frank², Roberto Bassi¹

Le proteine antenna delle piante superiori, oltre alle clorofille primariamente deputate alla cattura della luce ed al trasferimento dell'energia di eccitazione, legano anche carotenoidi tra i quali troviamo luteina, violaxantina, neoxantina e zeaxantina. La funzione di queste molecole all'interno del sistema antenna è multipla: oltre ad essere indispensabili per un corretto folding della proteina essi giocano il duplice ruolo di antenne e di dissipatori di energia. Per comprendere la funzione delle singole specie di carotenoidi nelle antenne è stata utilizzata la tecnica della ricostituzione in vitro dell'antenna minore del PSII CP26 a partire dalla apoproteina espressa in E. coli e da pigmenti puri. Con questo metodo, messo a punto nel nostro laboratorio [1], è stato possibile cambiare la composizione in carotenoidi ed ottenere oloproteine ricombinanti contenenti singole specie di carotenoidi o due specie insieme [2]. Questi complessi proteina-pigmento ricostituiti sono stati studiati con tecniche spettroscopiche e caratterizzati funzionalmente per la loro capacità di trasferire energia di eccitazione in funzione dei carotenoidi presenti. Le misure di fluorescenza hanno evidenziato la diversa capacità dei carotenoidi utilizzati in questo studio di trasferire o dissipare l'energia, ovvero funzionare come antenna o per la fotoprotezione.

[1] D. Sandonà, R. Croce, A. Pagano, M. Crimi, R. Bassi (1998) Higher plants light harvesting proteins. Structure and function as revealed by mutation analysis of either protein or chromophore moieties. Biochim. Biophys Acta 1365, 207-214.

[2] M. Crimi, D. Dorra, C.S. Bösinger, E. Giuffra, R. Bassi, A.R. Holzwarth (1998) Zeaxanthin-induced fluorescence quenching in the minor antenna CP29. In Photosynthesis: from Light to Biosphere (P. Mathis ed.), Kluwer Academic Publishers, The Netherlands, in stampa.