-- Funzione e regolazione dell' ATP-sintasi, batterica ed
eucariotica.
-- Stechiometria protoni/ATP in ATP-sintasi procariotiche ed
eucariotiche.
-- Trasferimento elettronico in Centri di Reazione fotosintetici e
dinamica molecolare.
-- Funzione e regolazione dell' ATP-sintasi, batterica ed
eucariotica.
L'ATP sintasi è un enzima molto conservato che accoppia
reversibilmente la idrolisi/sintesi di ATP con la traslocazione
transmembrana di protoni. Il nostro gruppo di ricerca ha
recentemente messo in luce come l'efficienza dell'accoppiamento fra
idrolisi e traslocazione di protoni possa venire modulata
(disaccoppiamento intrinseco) dalla concentrazione dei due
substrati della sintesi, ADP e Pi. Questa modulazione è stata da
noi osservata finora sia nelle membrane native del batterio
fotosintetico Rb. capsulatus, che in quelle di E.
coli, così come in liposomi contenenti l'ATP sintasi isolata da
E.coli, e potrebbe riguardare anche le ATP sintasi di mitocondri e
cloroplasti. Si tratta di un fenomeno che potrebbe da un lato
risultare significativo per il bilancio bioenergetico delle
cellule, e dall'altro potrebbe essere rivelatore di aspetti finora
ignorati del meccanismo catalitico dell'ATP sintasi. Nell'ambito
della collaborazione con il laboratorio del prof. Stan Dunn
dell'Università dell'Ontario, il fenomeno del disaccoppiamento
intrinseco e la sua modulazione da ADP e Pi sono in corso di studio
in mutanti di ATP sintasi sito-diretti e deleti del dominio ad
alfa-elica C-terminale della subunità epsilon dell'enzima di
E.coli.
-- Stechiometria protoni/ATP in ATP-sintasi procariotiche ed
eucariotiche.
In collaborazione con il laboratorio del prof. Peter Graeber
dell'Università di Friburgo, abbiamo messo a punto un sistema ad
elevata precisione ed attendibilità per la misura del rapporto
protoni/ATP nelle ATP sintasi prevenienti da vari organismi.
Recentemente abbiamo determinato il valore di questo rapporto nelle
ATP sintasi di cloroplasti (spinaci) e di E.coli. Sono in corso di
svolgimento le misure volte alla determinazione del rapporto H+/ATP
nell'ATP sintasi mitocondriale di Saccharomyces cerevisiae.
-- Trasferimento elettronico in Centri di Reazione fotosintetici
e dinamica molecolare.
L'inserimento di Centri di Reazione batterici in matrici vetrose
saccaridiche determina una variazione della velocità di specifiche
reazioni di trasferimento elettronico indotte da luce in questo
complesso. Nel nostro laboratorio è stato messo a punto un sistema
che consente di controllare il grado di idratazione della matrice,
osservando come quest'ultimo condizioni strettamente la velocità di
tali reazioni di trasferimento elettronico. Poiché la matrice
condiziona la dinamica interna della proteina, questo approccio
consente di analizzare a temperature fisiologiche la relazione tra
dinamica conformazionale e trasferimento elettronico.