Studio computazionale della funzione del complesso pigmento-proteina CP29 nel fotosistema II.

In natura, la piante superiori utilizzano la fotosintesi per produrre i nutrienti necessari alla loro esistenza. Il primo passaggio di questo complesso insiemi di processi, è la cattura della luce o Light Harvesting, che deve avvenire nonostante la variabilità ambientale. Poiché le condizioni ambientali sono in mutamento continuo la pianta ha sviluppato degli adattamenti che le permettono di far fronte nella maniera ottimale a queste variazioni. Uno degli elementi variabili è l'intensità della luce e conseguentemente la quantità di energia che raggiunge l'apparato foliare deputato alla sua cattura. Come tutte le reazioni anche il processo del Light Harvesting, che avviene attraverso i fotosistemi I e II localizzati all'interno dei grana delle membrane tilacoidali, ha dei limiti che sono dati dalla velocità con cui riescono a processare l'energia luminosa. In condizioni di luce normale i pigmenti antenna del fotosistema II , che si dividono in maggiori ( MajLHCIIs ) situati alla periferia del PSII e minori ( CP24, CP26 E CP29 ) situati nelle adiacenze del core, riescono a gestire senza alcun problema la quantità di energia luminosa ambientale; in condizioni di luce intensa però, questo non è più valido poiché i centri di reazione del fotosistema, arrivano a saturazione. Si viene quindi a creare un eccesso di energia che può, direttamente tramite il processo di fotoinibizione o indirettamente attraverso la formazione per interazione con clorofille ed ossigeno atmosferico di forme radicaliche dannose per la pianta. Lo studio oggetto di questa tesi di Laurea, è proprio volto ad investigare e caratterizzare la proteina CP29 che si crede possa svolgere sia il ruolo di light-harvesting sia quello di fotoprotezione.. Per fare questo, dapprima sono state realizzate simulazioni computazionali combinando metodi quantistici per le molecole direttamente coinvolte nei processi elettronici e metodi di meccanica classica per l'ambiente. In queste simulazioni sono state analizzate sia strutture derivate da dati cristallografici sia strutture ottenute da dinamiche molecolari in cui quindi si può tener conto dell’ambiente che in questo caso è costituito dalla combinazione della membrane lipidica e l’acqua