Xanthophyllzyklen der Algen und höheren Pflanzen

Xanthophyllzyklen der Algen und höheren Pflanzen

Algen und höhere Pflanzen schützen ihren Photosyntheseapparat vor Schädigungen durch zu hohe Lichtintensitäten durch die Umwandlung von speziellen Pigmenten. Die im sog. Xanthophyllzyklus gebildeten Pigmente führen durch eine Umstrukturierung der für die Lichtsammlung zuständigen Antennenkomplexe der Photosysteme dazu, dass ein Großteil der überschüssigen Lichtenergie unschädlich als Wärme abgegeben wird. Die enzymatische Umwandlung der Xanthophylle findet in einer Biomembran, der Thylakoidmembran, statt. Die Aktivität der Xanthophyllzyklusenzyme ist dabei von bestimmten Membranlipiden und den von ihnen gebildeten Lipidstrukturen abhängig. Unsere Forschung auf dem Gebiet der Xanthophyllzyklen beschäftigt sich mit der Interaktion der Membranlipide, der Xanthophyllzyklusenzyme und der Antennenkomplexe, an die die Xanthophylle im Normalfall gebunden sind. Zudem wollen wir den molekularen Mechanismus, der in den Antennenkomplexen der Photosysteme zur Umwandlung von Lichtenergie in Wärme führt, näher analysieren. Die Untersuchung der Xanthophyllzyklen findet dabei in höheren Pflanzen und Kieselalgen (Diatomeen) statt. Von letzteren wollen wir zusätzlich die Proteinzusammensetzung, Struktur und Funktion der Xanthophyll-bindenden Antennenkomplexe ermitteln.

Kontakt: Prof. Dr. Reimund Goss

Weiterführende Literatur:

Bojko M, Olchawa‐Pajor M, Goss R, Schaller‐Laudel S, Strzałka K, Latowski D (2019) Diadinoxanthin de-epoxidation as important factor in the short-term stabilization of diatom photosynthetic membranes exposed to different temperatures. Plant, Cell & Environment 42:1270–1286

Goss R, Greifenhagen A, Bergner J, Volke D, Hoffmann R, Wilhelm C, Schaller-Laudel S (2017) Direct isolation of a functional violaxanthin cycle domain from thylakoid membranes of higher plants. Planta 245:793–806

Schaller-Laudel S, Volke D, Redlich M, Kansy M, Hoffmann R, Wilhelm C, Goss R (2015) The diadinoxanthin diatoxanthin cycle induces structural rearrangements of the isolated FCP antenna complexes of the pennate diatom Phaeodactylum tricornutum. Plant Physiology and Biochemistry 96:364–376

letzte Änderung: 21.11.2019