Análisis estructural de la proteína extrínseca psbq del fotosistema II de plantas superiores

Resumen

Este trabajo de Tesis Doctoral se ha centrado en el análisis estructural y de estabilidad conformacional de PsbQ (Photosystem II(b) protein Q), una de las principales proteínas extrínsecas asociadas al fotosistema II (PSII) en plantas superiores y algas verdes. Esta proteína, junto con las proteínas PsbP y PsbO, es esencial para la estabilidad funcional y estructural del complejo de fotolisis del agua en plantas. Se ha optimizado el protocolo de aislamiento de PsbQ en espinaca para evitar su degradación proteolítica; además, se ha sobreexpresado la proteína recombinante en E. coli y se ha aislado y purificado para mejorar el rendimiento en la obtención de proteína. Los estudios hidrodinámicos realizados demuestran que la proteína PsbQ es un monómero con estructura alargada, que se comporta como una partícula estable y homogénea en disolución a 20 ºC. El análisis estructural se ha realizado combinando técnicas espectroscópicas, bioinformáticas, cristalografía de rayos-X y calorimétricas. Los datos estructurales muestran que PsbQ consta de una región N-terminal (1-45 residuos) compuesta mayoritariamente por estructura no regular y extendida, y una región C-terminal (46-149 residuos), más compacta, formada por un haz de 4 a-hélices invertidas. En la región N-terminal aparece una poliprolina tipo-II, con estructura de hélice a izquierdas, que podría estar implicada en la interacción con el PSII. Los residuos 14-32 no son visibles en el mapa de densidad electrónica, sugiriendo que es una zona flexible y posiblemente extendida en disolución. PsbQ es una proteína estable frente a la desnaturalización inducida por agentes químicos (GdnHCl) y temperatura. El proceso de desnaturalización es reversible y se ajusta al modelo clásico de dos estados (N "" D) Los dos estados desnaturalizados son equivalentes tanto estructural como energéticamente.