Trasferimento dell'energia di eccitazione dall'antenna del fotosistema II al centro di reazione.
Progetto Lo scopo del progetto è di studiare il trasferimento dell¿energia di eccitazione fra i complessi dell¿antenna del fotosistema II. Nell¿ultimo decennio l¿analisi dei processi di trasferimento dell¿energia all¿interno dei singoli complessi che compongono l¿antenna del fotosistema II ha fatto molti progressi. D¿altro canto nulla si sa sui processi di trasferimento fra i complessi, processo essenziale per il passaggio dell¿energia dall¿antenna al centro di reazione. L¿equilibrazione termica degli stati eccitati all¿interno dei singoli complessi antenna è molto veloce rispetto al tempo di vita degli stessi stati eccitati. Questo significa che l¿energia di eccitazione ¿si concentra¿ nelle forme spettrali di più bassa energia, che sono anche quelle con i dipoli di transizione più ¿nel piano¿ dei complessi e quindi, presumibilmente, anche ¿nel piano¿ della membrana biologica in vivo. Sembra quindi ragionevole suggerire una funzione delle forme di bassa energia nel trasferimento di energia fra i diversi complessi.
Nel presente progetto ci si propone di analizzare un¿eventuale ruolo delle forme di clorofilla di più bassa energia nel trasferimento di energia fra i complessi antenna. Verrà usato come complesso modello il CP29, che presenta una maggiore semplicità spettroscopica rispetto agli altri complessi associata al numero relativamente basso di clorofille legate.
Il progetto si articola inizialmente in due fasi distinte.
1) Lo studio delle caratteristiche spettroscopiche dettagliate, ad alta risoluzione, delle forme (stati) di clorofilla di bassa energia del CP29. In particolare si cercherà di comprendere se questi stati spettroscopici sono associati a siti specifici (localizzati) di clorofilla oppure a caratteristiche vibrazionali di più clorofille (delocalizzati). Nel secondo caso la funzione ¿ponte¿ fra complessi diversi sarebbe favorita non essendoci la necessità di un preciso accostamento fisico fra specifiche clorofille. A questo proposito verranno preparati mutanti sito-diretti degli amino acidi che legano le clorofille del complesso.
2) Lo studio diretto del trasferimento di energia fra i complessi mutagenizzati del CP29 ed il ¿core¿, contenente il centro di reazione del fotosistema II. Il complesso CP29 verrà ricostituito col ¿core¿ e l¿accoppiamento energetico fra di loro sarà determinato utilizzando tecniche di misura della fluorescenza sia allo stato stazionario sia risolte in tempo (picosecondi) con eccitazione selettiva del CP29.