Το σύμπλεγμα περισυλλογής φώτος (LHC) στο φωτοσύστημα II: με τη χρήση προσομοιώσεων μοριακής δυναμικής

Abstract

Το σύμπλεγμα συλλογής ηλιακής ακτινοβολίας (LHC Light Harvesting Complex) του φωτοσυστήματος ΙΙ (LHC-II/PS II Photosystem II) συλλέγει την ηλιακή ενέργεια, για την φωτοσύνθεση, σε μεμβράνες των χλωροπλαστών και έχει ουσιαστικό ρόλο στη ρύθμιση της φωτοσύνθεσης και στη φωτοπροστασία όταν υπάρχουν μεγάλα ποσοστά ηλιακής ακτινοβολίας. Η δομή στα 2.5 Α του LHC-II στα μπιζέλια προσδιορίστηκε με κρυσταλλογράφιση ακτινών Χ των στοιβασμένων κρυστάλλων δύο διαστάσεων (κωδικός 2BHW). Πιστεύεται ότι το LHC-II μπορεί να αλλάξει τη λειτουργία του με την εναλλαγή σε διαφορετικές διαμορφώσεις. Για τον προσδιορισμό των δομικών αλλαγών που παρουσιάζονται και στην αποτύπωση των περιοχών δυναμικής απόσβεσης περίσσειας φωτός, μελετήθηκε η δυναμική του major LHC στα μπιζέλια (κωδικός 2BHW). Πραγματοποιήθηκαν προσομοιώσεις Μοριακής Δυναμικής σε υπολογιστικό περιβάλλον LINUX χρησιμοποιώντας διάφορα λογισμικά για την ετοιμασία της πρωτεΐνης και τις προσομοιώσεις. Δύο διαφορετικές καταστάσεις πρωτονίωσης χρησιμοποιήθηκαν, μία με χαμηλό pH και μία με υψηλά επίπεδα pH στο Lumen των χλωροπλαστών. Σε κάθε περίπτωση πρωτονίωσης, επίσης, δύο ξεχωριστές περιπτώσεις δημιουργήθηκαν με διαβάθμιση συγκέντρωσης άλατος KCl. Η μια με υψηλή (0.5Μ) και η άλλη με χαμηλή διαβάθμιση. Με τον τρόπο αυτό προσομοιώνεται η αντίδραση της πρωτεΐνης στα πρωτόνια/ KCl. Τα δείγματα έτρεξαν σε τροχιές Κλασσικής Μοριακής Δυναμικής. Παρατηρήθηκε μεγαλύτερη αλλαγή στη διαμόρφωση του δείγματος με χαμηλό pH και συγκέντρωση άλατος, στην περιοχή του έλικα-5.