Universität Bayreuth, Pressemitteilung Nr. 075/2022 vom 16.05.2022
In „Nature Communications“: Neue Erkenntnisse zu Photorezeptoren und biologischer Lichtsteuerung
Pflanzen, Pilze und Bakterien nehmen durch Photorezeptoren Blaulicht wahr. Licht setzt photochemische Reaktionen in Gang, die lebenswichtige Vorgänge in Zellen steuern. Forscher*innen der Universität Bayreuth haben jetzt entdeckt, dass bestimmte Rezeptoren ein bisher für unentbehrlich gehaltenes Glutamin nicht zwingend benötigen. Auch ohne dieses Glutamin kann Blaulicht in vielen Organismen entscheidende Steuerungssignale auslösen, wenn auch oft mit verminderter Effizienz. Die in „Nature Communications“ präsentierten Ergebnisse leisten einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Mechanismen von Photorezeptoren und ihren Anwendungen.
LOV-Proteine könnten während der Evolution aus flavinbindenden Vorläufern entstanden sein, denen sowohl das Glutamin als auch ein Cystein fehlte. Beide Reste könnten im Laufe der Zeit hinzugekommen sein, um die Effizienz der Signalleitung nach Absorption von Blaulicht zu steigern.
Andreas Möglich.
Kristallstrukturen eines LOV Proteins, in dem das Glutamin durch Leucin ersetzt wurde (L513). Im Vergleich zum Dunkelzustand (links) weist das LOV-Protein im Licht Bewegungen bestimmter Reste auf, insbesondere eines Asparagins (N414).