Nya upptäckter: 140 proteiner avslöjar fotosyntesens funktioner i kloroplaster

StockholmEtt forskarteam från Ruhruniversitetet i Bochum, lett av professor Danja Schünemann, har fördjupat vår förståelse av fotosyntesen. I teamet ingår tidigare doktorand Dominique Stolle och nuvarande doktorand Lena Osterhoff. De har studerat hur proteinkomplex bildas i kloroplaster. Deras huvudsakliga upptäckt handlar om D1-proteinet, som är viktigt för fotosystem II. Detta protein bryts ständigt ner och byggs upp igen, särskilt när det utsätts för starkt ljus.

Forskare upptäckte att processen involverar cirka 140 proteiner, varav många tidigare var okända. Några av de viktiga elementen de identifierade är:

• Renar ribosomer som är aktiva i produktionen av D1-proteinet i realtid.
• Identifierar 140 proteiner, där vissa är nybeskrivna, kopplade till D1:s sammansättningsprocess.
• Karakteriserar STIC2 och dess interaktion med SRP54 och tylakoidmembranet.

Tidigare kunde ribosomer endast renas på ett generellt sätt. Det nya in-vitro-metoden som teamet har utvecklat gör nu att forskare kan studera ribosomer i realtid medan de producerar D1-proteinet. Detta har lett till en bättre förståelse för de olika faktorerna som är inblandade i sammansättningen av D1. De samverkande proteinerna visar på den komplexitet som finns i den fotosyntetiska processen som sker i varje grönt blad.

Läs också:

Idag · 00:22

Ny gen upptäckt kopplas till sällsynta ögonsjukdomar

Forskning har visat att STIC2 är ett protein som binder till tylakoidmembranen. Denna bindning är avgörande för den korrekta placeringen av D1-proteinet, vilket hjälper oss att förstå andra viktiga proteiner i fotosystemen. STIC2 samarbetar med ett annat protein, SRP54, för att säkerställa att D1-proteinet formas och repareras korrekt inom tylakoidmembranet. Dessa resultat ger forskare möjlighet att undersöka hur dessa proteiner fungerar och samverkar under olika miljöförhållanden.

Schünemanns forskargrupp upptäckte att många proteiner spelar en viktig roll för att hålla fotosyntesen fungerande effektivt. Genom att identifiera och studera dessa proteiner kan det finnas nya användningsområden inom biotekniken. Denna kunskap kan förbättra jordbruksresultat eller bidra till skapandet av konstgjorda fotosyntessystem.

Forskare från institutionerna för biologi och bioteknik, kemi och biokemi vid Ruhruniversitetet i Bochum, tillsammans med Max Planck-institutet för molekylär växtfysiologi i Potsdam, samarbetar för att studera fotosyntesen. Deras gemensamma insats bidrar till en bättre förståelse av denna komplexa process.