Structural and functional plasticity of thylakoid membranes  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
112688
Type K
Principal investigator Garab, Győző
Title in Hungarian Tilakoid membránok szerkezeti és funkcionális plaszticitása
Title in English Structural and functional plasticity of thylakoid membranes
Keywords in Hungarian fotoszintézis, fénybegyűjtő komplexek, reakciócentrumok, reguláció, lipid membránok és lipid fázisok, spektroszkópia, kisszögű szórás
Keywords in English photosynthesis, light harvesting complexes, reaction centers. lipid membranes and lipid phases, spectroscopy, small angle scattering
Discipline
Biophysics (e.g. transport mechanisms, bioenergetics, fluorescence) (Council of Medical and Biological Sciences)50 %
Ortelius classification: Molecular biophysics
Cell biology and molecular transport mechanisms (Council of Medical and Biological Sciences)30 %
Structural biology (crystallography and EM) (Council of Medical and Biological Sciences)20 %
Panel Cellular and Developmental Biology
Department or equivalent Institute of Plant Biology (HUN-REN Biological Research Centre Szeged)
Participants Bóta, Attila Géza
Dorogi, Márta
Kotakis, Christos
Kovács, László
Lambrev, Petar
Maciej, Michalik
Magyar, Melinda
Magyar, Zoltán
Nagy, Gergely
Nagy, László
Ötvös, Ferenc
Sipka, Gábor
Szűts, Viktória
Ughy, Bettina
Ünnep, Renáta
Zsíros, Ottó
Starting date 2015-01-01
Closing date 2018-04-30
Funding (in million HUF) 35.084
FTE (full time equivalent) 11.03
state closed project
Summary in Hungarian
A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára
Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára.
A fotoszintézis fényreakciói nagymértékben függenek a fotoszintetikus apparatus szerkezetétől, amely ugyanakkor nagyfokú változatosságot mutat és gyorsan reagál a környezeti tényezők vátozására.

Az utobbi két évtized intenzív kutatásainak köszönhetően ismertté váltak a fotoszintetikus fehérje komplexek nagyfelbontású szerkezetei, ami nagy előrelépést jelentett a fotoszintézis molekuláris mechanizmusának felderítésében. A komplexek szupramolekuláris szerveződéséről és dinamikájáról azonban sokkal hiányosabbak az ismereteink. A javasolt munka ezen probléma sarkallatos kérdéseit célozza meg:

1/ Vad típusú és genetikailag módosított fénybegyűjtő komplexek molekuláris szerkezetét hasonlítjuk össze anizotróp cirkuláris dikroizmus (ACD) spektroszkópia segitségével, és az így nyert adatokból meghatározzuk a hatékony fényenergia begyűjtés szempontából meghatározó jelentőségű pigment-pigment exciton kölcsönhatásokat ill. a feleslegben elnyelt fényenergia termális disszipációjában szerepet játszó szerkezeti elemeket.

2/ Vizsgáljuk a fehérje komplexek által felépített makro-domének szerkezetváltozásainak mechanizmusát, különös tekintettel a csoportunkban korábban felfedezett termo-optikai mechanizmusra.

3/ További információt szeretnék szerezni az u.n. “non-bilayer” lipideknek a bilayer tilakoid membránban betötlött funkcionális és szerkezetri szerepéről. Továbbá tesztelni fogjuk a non-bilayer fázisok szabályozó szerepére felállított hipotézisünket.

4/ Szintén szeretnénk vizsgálni a tilakoid membránok periodikus szerveződésének fizikai mechanizmusát és fiziológiai jelentőségét.

Mi a kutatás alapkérdése?
Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek.
A fotoszintetizáló szervezetek olyan többszintű szabályozó mechanizmussal rendelkeznek, melynek segítségével képesek működéseik finomhangolására. Ez rendszerint a molekuláris szerveződés különböző szintjein bekövetkező szerkezeti átrendeződéssel jár.

1/ A fénybegyűjtő antenna duális, fényelnyelő és energia disszipáló funkcióinak megértéséhez az azokért felelős molekuláris szerkezetek megismerése szükséges. Míg a fehérjekomplexek szerkezetére vonatkozó információk elsősorban azok kristályosított formáiból származnak, a funkcionális vizsgálatok többnyire detergenssel szolubilizált mintákon történnek. Mindkét megközelítés a natív szerkezet megváltozásával járhat. Ezen probléma megoldására a fotoszintézis kutatásba általunk bevdzetett ACD technikát kombináljuk funkcionális mérésekkel.

2/ Korábban már szisztematikus vízsgálatokat folytattunk termo-optikai mechanizmus felderítésére, azonban még több fontos kérdés megválaszolatlanul maradt, mint például a fény indukált konformáció változás kvantumhatásfoka, és az ultragyors lokális hőmérsékletváltozás okozta kation felszabadulás mechanizmusa.

3/ Az u.n. non-bilayer lipidek szerepének tisztázására eltérő lipidösszetételű mutánsokat, tanulmányozunk, ősszehasonlítjuk hőstabilitásukat, és nyomonkövetjük a lipidek kicserélődését a membrán bilayer és nem-bilayer fázisai között.

Kisszögü neutron szórással (SANS) végzett vizsgálataink újszerű változásokat mutatott ki a membrán ultrastrukturájában, azonban azok fizikai mechanizmusa és kapcsolata az ismert szabályozó mechanizmusokkal egyelőre nem ismert.

Mi a kutatás jelentősége?
Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának!
A tilakoid membránok strukturális és funkcionális plaszticitásának vizsgálata alapvető jelentőségű a fotoszintetikus szervezetek fiziológiájának és önszerveződésének megértésében.
1/ A fotoszintetikus membránokban végbemenő gyors és hatékony gerjesztési energia átadást a fénybegyűjtő antenna pigmentjei közötti rövid távú intermolekuláris exciton kölcsönhatások biztosítják. Ezen kölcsönhatások leírása in vivo nem megoldott. A krisztallográfiai adatok és detergenssel szolubilizált komplexeken nyert adatok ill. a natív strukturák egymással való megfeleltetése nem egyértelmű. CD és ACD technikán alapuló eredményeink bizonyítják, hogy lehetséges a protein-protein ill lipid-protein kölcsönhatásokra jellemző spektrális változásokat elkülöníteni a detergens szolubilizálással járó fehérje szerkezeti változásoktól. A fotoszintézisen kívül, ennek a problémának a megoldása jelentőséggel bír egyéb membrán fehérjék struktrurájának és funkciójának megértésében is.
2/ A feltételezett termo-optikai mechanizmus értelmében a feleslegben elnyelt fényenergia disszipációja nagy, lokális hőmérséklet emelkedés következtében, elemi szerkezetváltozást indukálhat a disszipáció közvetlen környezetében. Annak ellenére, hogy az energia disszipáció és az energia hasznosítás azonos jelentőségű a fotoszintetizáló szervezetekben, az energia disszipáció mechanizmusára vonatkozó ismereteink sokkal hiányosabbak, mint az energia átalakitásra vonatkozóak.
3/ Az un. non-bilayer lipidek az energia átalakitó membránok fő lipid komponensei, melyek megközelitőleg a teljes lipid tartalom felét teszik ki, Ennél fogva a non-bilayer lipidek problémája a membránbiológia egyik alapvető kérdésének tekinthetjük.
4/A jelenleg elérhető adatok alapján arra következtethetünk, hogy a növényekben és cianobaktériumokban, SANS mérésekkel megfigyelt ultrastrukturális változások fontos szabályozó folyamatokkal állnak kapcsolatban.

A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára
Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára.
A fotoszintézis a földi élet végső energia forrása. Az atmoszférikus oxigén és így az ózonpajzs is fotoszintetikus eredetű. A fosszilis energiahordozók napenergia raktárak. Ezek elégetéséből származó, üvegházhatást okozó széndioxid csak fotoszintetikus organizmusok segítségével köthető meg újra. Ennélfogva, a fotoszintetikus folyamatok jobb megértése nagy jelentőséggel bír és hozzásegít a napfény hasznosítására képes mesterséges rendszerek létrehozásához.
A modern spektroszkópiai technikáknak és a fehérje komplexek ma már rendelkezésre álló atomi szintű szerkezeteinek köszönhetően a fotoszintézis elemi folyamatairól alkotott ismereteink jelentősen bővültek az utóbbi két évtized alatt. Sokkal kevesebbet tudunk viszont a fotoszintézis szabályozási folyamatairól változó környezeti feltételek között. A természetben a fotoszintetizáló organizmusok nagy változatosságot mutatnak és nagy szerkezeti ill. funkcionális flexibilitással rendelkeznek strukturálisa szerveződésük minden szintjén. Jól ismert, hogy a fotoszintetikus szervezetekben többszintű szabályozó mechanizmusok jöttek létre funkcióik finomhangolására. A tervezett munka fő célja, a strukturális és funkcionális flexibilitás megértése alapvető jelentőségű és nagy kihívást jelent annak hátterében huzódó fizikai és molekuláris mechanizmusok feltárása. Ennek megfelelően, olyan multidiszciplináris megközelitést alkalmazunk, amelyben biofizikai és molekuláris biológiai módszereket kombinálunk, méréseket végzünk izolált pigment protein komplexeken de egész leveleken is, hagyományos és ultragyors spektroszkópiai technikákat, NMR méréseket végzünk és vizsgáljuk a minták neutron szórását.
Summary
Summary of the research and its aims for experts
Describe the major aims of the research for experts.
The light reactions of photosynthesis depend largely on the architecture of the photosynthetic machineries, which exhibit astounding variations in nature and possess substantial structural and functional flexibilities in response to rapidly changing environmental conditions.
Our knowledge on the molecular mechanisms of photosynthesis has advanced greatly in the past two decades, owing to the availability of high-resolution protein structures. In contrast, much less is known about the molecular macro-assemblies and reorganizations at different levels of the structural complexity. The present proposal addresses key questions on this area:
1/ Via testing the molecular organization of wild type and mutant light harvesting complexes, using the novel approach of anisotropic CD spectroscopy, we aim to identify some pigment-pigment excitonic interactions which are essential in efficient light harvesting; also, stuctural motifs involved in photon-energy dissipation.
2/ We study the mechanisms how ordered macroarrays of protein complexes are capable of undergoing reversible reorganizations, with special attention to the so-called thermo-optic mechanism discovered in our laboratory.
3/ We would like to gain further insight on the (enigmatic) structural and functional role of non-bilayer lipids in the bilayer thylakoid membranes, and to test our hypothesis on the regulatory role of non-bilayer lipid phases.
4/ We would like to investigate the physiological significance and the physical mechanism of small but well discernible reversible changes in the periodic organization of thylakoid membranes, observed first on living aquatic organisms and whole leaves in our laboratory.

What is the major research question?
Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments.
Photosynthetic organisms have evolved multilevel regulatory mechanisms by the aid of which they are capable of fine-tuning their functions - in most cases these involve reorganizations at different levels of the structural complexity:
1/ In order to understand the light harvesting and energy dissipating antenna functions, the respective molecular architectures should be known. However, structural information is derived from the crystal structure of the complexes, while most of the functional (ultrafast spectrosocopy) studies are carried out on detergent-solubilized samples. Both might deviate significantly from the native states – a question to be addressed using the novel tool of ACD, combined with functional measurements.
2/ We have earlier carried out systematic investigations on the thermo-optic mechanism. However, there are important questions which remain to be clarified; e.g., the quantum efficiency of the basic conformational change, and the mechanism of cation release induced by ultrafast local heat transients.
3/ As to the role of non-bilayer lipids, we investigate different mutants with different lipid compositions (different bilayer to non-bilayer ratios), their thermal stability, as well as the extent of lipid trafficking between the bilayer (membrane) and the non-bilayer (most probably membrane-associated) phases.
4/ Our small-angle neutron scattering (SANS) studies have revealed some unexpected changes in the membrane ultrastructure – the underlying physical mechanisms and their relation to known regulatory functions, such as the non-photochemical quenching, state transitions, water potential variations etc, are not understood and should be elucidated.

What is the significance of the research?
Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field.
In general, the significance of the research works on the structural functional plasticity of thylakoid membranes are essential to the self-assembly and physiology of photosynthetic organisms.
1/ In photosynthetic membranes fast and efficient excitation energy transfer occurs, which are facilitated by short-range intermolecular excitonic interactions between pigment molecules within light-harvesting antenna complexes and possibly between pigments on adjacent complexes. However, in vivo, these interactions have not been identified unequivocally. There are ambiguities between data from the crystal structure vs. the detergent-solubilized complexes and the native states. Our earlier results and recent data, using also the novel tool of ACD, suggest that it is possible to separate the spectral changes that are specific to protein-protein contacts and others due to the influence of lipid environment from those which arise from the perturbation of the protein structures by their solubilization in detergents. Apart from photosynthesis, the elucidation of this question might also be of interest to scientists investigating the structure and function of membrane proteins.
2/ According to the proposed thermo-optic mechanism, the dissipation of excess (unused) absorbed light energy - via generating large ultrafast local heat transients at the site of dissipation - can induce elementary structural changes in the close vicinity of dissipation. Although it is safe to state that in photosysnthetic organisms in nature the significance of dissipation and energy utilization are commensurate with each other, our knowledge regarding the non-trivial problems of mechanism and effects of dissipation is far less advanced than that on the energy conversion.
3/ Non-bilayer lipids are the major lipids in all energy converting membranes, where they constitute about half of the total lipid content. (Thus, the thylakoid lipid MGDG is the most abundant lipid species in nature.) Hence, we consider this problem as one of the basic problems of membrane biology.
4/ The presently available data suggest that the ultrastructural changes detected by SANS are associated with important regulatory functions of cyanobacteri and green plants.

Summary and aims of the research for the public
Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others.
hotosynthesis is the energetic basis of life on Earth. The atmospheric oxygen, and thus also the ozone shield, are of photosynthetic origin. The fossil energy carriers are ‘solar-energy deposits’ and the greenhouse gas CO2 that is released during their combustion can only be recycled by photosynthetic organisms. Hence, the better understanding of photosynthesis is of paramount importance, which can also help in designing artificial solar energy utilizing systems.

Our understanding of the primary processes of photosynthesis has advanced greatly in the past two decades - owing to the availability of atomic resolution structures of the protein components, and information from advanced spectroscopic techniques. In contrast, much less is known about the and regulation of photosynthetic processes under different environmental conditions. In nature, photosynthetic organisms exhibit astounding variations and possess substantial structural and functional flexibilities at different levels of the structural complexity. It has also been well established that all photosynthetic organisms evolved multilevel regulatory mechanisms to fine adjust their structure and functions, a structural-functional plasticity of vital importance – the topic of the present proposal. It is a challenging task to understand, in its complexity, the underlying physical and molecular mechanisms. Accordingly, a multidisciplinary approach is adopted, a combination of biophysical and molecular biology techniques on wild type and mutant samples, from isolated pigment-protein complexes to whole leaves, and from fine steady state and ultrafast spectroscopic techniques, through NMR to neutron scattering.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A tilakoidmembránok plaszticitását a szerkezeti/funkcionális komplexitás négy különböző szintjén vizsgáltuk; főbb megállapításaink: 1/ Növények fő fénybegyűjtő antenna komplexein (LHCII) (i) fs-os multidimenziós spektroszkópia segítségével feltérképeztük egyes pigment klasztereken belüli energiaátadási lépéseket, detektálva korábban nem-megfigyelt lépéseket a termikus egyensúlyi állapot kialakulása során; megállapítottuk, hogy a komplexek aggregációja jelentősen befolyásolja a gerjesztési energia vándorlását. (ii) Cirkuláris dikroizmus (CD) és időben bontott fluoreszcencia spektroszkópiai méréseink megmutatták, hogy az LHCII molekuláris szerkezete és a gerjesztési energia élettartama jelentős mértékben függ a komplexek molekuláris környezetétől. 2/ A második fotokémiai rendszer ún. core-komplexeit klorofill-a fluoreszcencia tranziensek módszerével vizsgálva bizonyítékot szolgáltattunk fényindukált reverzibilis konformációváltozások létére és feltártunk egy korábban nem ismert sebesség-limitáló folyamatot a reakciócentrum komplexek fényadaptációs folyamatában. 3/ Megállapítottuk, hogy a tilakoidmembránokban a kettősréteg lipidfázis mellett három további lipidfázis is jelen van; ezek szerkezeti azonosítása és élettani szerepük tisztázásra vár. 4/ CD spektroszkópiai és kisszögű neutronszórás vizsgálataink rávilágítottak arra, hogy fényenergiahasznosítás szabályozási folyamatait szerkezeti átrendeződések kísérik a komplexek makroszerveződésében és a membrán-rendszerben.
Results in English
Plasticity of thylakoid membranes was investigated at four different levels of the structutural/functional complexity; main results: 1/ On the main light-harvesting complex of plants (LHCII) (i) using femtosecond multidimensional spectroscopy techniques we mapped the energy transfer pathways in some pigment clusters, revealed key steps in the thermal equilibration of the excitation; we have shown that the aggregation of the complexes substantially affects excitation-energy transfer steps. (ii) As shown by circular dichroism (CD) and time-resolved fluorescence spectroscopy, the molecular architecture and the excitation energy lifetime of LHCII are largely influenced by the molecular environment of the complexes. 2/ Via studying the chlorophyll-a fluorescence transients of Photosystem II core complexes we have provided evidence for the occurrence of light-induced reversible conformational changes and discovered a previously unknown rate-limiting step in the dark-to-light transition of these reaction center complexes. 3/ Plant thylakoid membranes, in addition to the bilayer phase, contain three additional, non-bilayer lipid phases; the origin and physiological significance of these latter phases remain to be elucidated. 4/ As shown by CD specroscopy and small-angle neutron scattering, different regulatory processes of the light-energy conversion are accompanied by changes in the macro-organization of the protein complexes and remodeling of the membrane system.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=112688
Decision
Yes





 

List of publications

  
Akhtar P, Lingvay M, Kiss T, Deák R, Bóta A, Ughy B, Garab G, Lambrev PH: Excitation energy transfer between Light-harvesting complex II and Photosystem i in reconstituted membranes, BBA-BIOENERGETICS 1857: (4) 462-472, 2016
Andrei Herdean, Hugues Nziengui, Ottó Zsiros, Katalin Solymosi, Győző Garab, Björn Lundin, Cornelia Spetea: The Arabidopsis thylakoid chloride channel AtCLCe functions in chloride homeostasis and photosynthetic regulation, FRONT PLANT SCI 7: (115), 2016
Cogdell R, Garab G: Introduction to the 49ers' special issue, PHOTOSYNTH RES 127: (1) 1-3, 2016
Djikanović D, Devečerski A, Steinbach G, Simonović J, Matović B, Garab G, Kalauzi A, Radotić K: Comparison of macromolecular interactions in the cell walls of hardwood, softwood and maize..., WOOD SCI TECHNOL 50: (3) 547-566, 2016
Garab G: Self-assembly and structural-functional flexibility of oxygenic photosynthetic machineries: Personal perspectives, PHOTOSYNTH RES 127: (1) 131-150, 2016
Garab G, Ughy B, Goss R: Roles of MGDG and Non-bilayer Lipid Phases in the Structure and Dynamics of Chloroplast Thylakoid Membranes, In: Nakamura Y, Li-Beisson Y (szerk.) (szerk.) Lipids in Plant and Algae Development. Zürich: Springer International Publishing, 2016. pp. 127-157. (Subcellular Biochemistry; 86.), 2016
Ghazaryan A, Akhtar P, Garab G, Lambrev PH, Buchel C: Involvement of the Lhcx protein Fcp6 of the diatom Cyclotella meneghiniana in the macro-organisation and structural flexibility of thylakoid membranes., BIOCHIM BIOPHYS ACTA 1857: (9) 1373-1379, 2016
Herdean A, Teardo E, Nilsson AK, Pfeil BE, Johansson ON, Ünnep R, Nagy G, Zsiros O, Dana S, Solymosi K, Garab G, Szabó I, Spetea C, Lundin B: A voltage-dependent chloride channel fine-tunes photosynthesis in plants, NAT COMMUN 7:, 2016
Nagy V, Vidal-Meireles A, Tengolics R, Rakhely G, Garab G, Kovacs L, Toth SZ: Ascorbate accumulation during sulphur deprivation and its effects on photosystem II activity and H production of the green alga Chlamydomonas reinhardtii., PLANT CELL ENVIRON 39: (7) 1460-1472, 2016
Nielsen JT, Kulminskaya NV, Bjerring M, Linnanto JM, Ratsep M, Pedersen MO, Lambrev PH, Dorogi M, Garab G, Thomsen K, Jegerschold C, Frigaard NU, Lindahl M, Nielsen NC: In situ high-resolution structure of the baseplate antenna complex in Chlorobaculum tepidum, NAT COMMUN 7:, 2016
Savic A, Mitrovic A, Donaldson L, Simonovic Radosavljevic J, Bogdanovic Pristov J, Steinbach G, Garab G, Radotic K: Fluorescence-Detected Linear Dichroism of Wood Cell Walls in Juvenile Serbian Spruce: Estimation of Compression Wood Severity., MICROSC MICROANAL 22: (2) 361-367, 2016
Tünde N Tóth, Neha Rai, Katalin Solymosi, Ottó Zsiros, Wolfgang P Schröder, Győző Garab, Herbert van Amerongen, Peter Horton, László Kovács: Fingerprinting the macro-organisation of pigment-protein complexes in plant thylakoid membranes in vivo by circular-dichroism spectroscopy, BBA-BIOENERGETICS 1857: (9) 1479-1489, 2016
Parveen Akhtar, Cheng Zhang, Thanh Nhut Do, Győző Garab, Petar H Lambrev, Howe-Siang Tan: Two-Dimensional Spectroscopy of Chlorophyll a Excited-State Equilibration in Light-Harvesting Complex II, Journal of Physical Chemistry Letters, 2016
Tibor Szabó, Richárd Csekő, Kata Hajdu, Krisztina Nagy, Orsolya Sipos, Péter Galajda,Győző Garab, László Nagy: Sensing photosynthetic herbicides in an electrochemical flow cell, Photosynthesis research, 2017
Renáta Ünnep, Otto Zsiros, Zsolt Hörcsik, Marton Marko, Anjana Jajoo, Joachim Kohlbrecher, Győző Garab, Gergely Nagy: Low-pH induced reversible reorganizations of chloroplast thylakoid membranes—As revealed by small-angle neutron scattering, Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Bioenergetics, 2017
Leeat Bar Eyal, Reza Ranjbar Choubeh, Eyal Cohen, Ido Eisenberg, Carmen Tamburu, Márta Dorogi, Renata Ünnep, Marie-Sousai Appavou, Reinat Nevo, Uri Raviv, Ziv Reich, Győző Garab, Herbert van Amerongen, Yossi Paltiel, Nir Keren: Changes in aggregation states of light-harvesting complexes as a mechanism for modulating energy transfer in desert crust cyanobacteria, Proceedings of the National Academy of Sciences, 2017
Győző Garab, Bettina Ughy, Pieter de Waard, Parveen Akhtar, Uroš Javornik, Christos Kotakis, Primož Šket, Václav Karlický, Zuzana Materová, Vladimír Špunda, Janez Plavec, Herbert Amerongen, László Vígh, Henk Van As, Petar H Lambrev: Lipid polymorphism in chloroplast thylakoid membranes–as revealed by 31 P-NMR and time-resolved merocyanine fluorescence spectroscopy, Scientific Reports, 2017
G. Sipka, M. Kis, P. Maróti: Characterization of mercury(II)-induced inhibition of photochemistry in the reaction center of photosynthetic bacteria, Photosynthesis Research, 2017
M. Kis, G. Sipka, P. Maróti: Stoichiometry and kinetics of mercury uptake by photosynthetic bacteria, Photosynthesis Research, 2017
Sipka G, Maróti P: Photoprotection in intact cells of photosynthetic bacteria: quenching of bacteriochlorophyll fluorescence by carotenoid triplets, Photosynthesis Research, 2017
Kis M, Sipka G, Ayaydin F, Maroti P: The biophysics of a critical phenomenon: colonization and sedimentation of the photosynthetic bacteria Rubrivivax gelatinosus, Europian Biophysics Journal, 2017
G. Sipka M. Kis J. L. Smart P. Maróti: Fluorescence induction of photosynthetic bacteria, Photosynthetica, 2017
Melinda Magyar, Gábor Sipka, László Kovács, Bettina Ughy, Qingjun Zhu, Guangye Han, Vladimír Špunda, Petar H Lambrev, Jian-Ren Shen, Győző Garab: Rate-limiting steps in the dark-to-light transition of Photosystem II-revealed by chlorophyll-a fluorescence induction, Scientific Reportsvolume 8, Article number: 2755, 2018
Parveen Akhtar, Cheng Zhang , Thanh Nhut Do, Győző Garab, Petar H. Lambrev, and Howe-Siang Tan: Two-Dimensional Spectroscopy of Chlorophyll a Excited-State Equilibration in Light-Harvesting Complex II, J. Phys. Chem. Lett., 2017, 8 (1), pp 257–263, 2017
C. KotakisP. AkhtarO. ZsirosG. GarabP. H. Lambrev: Increased thermal stability of photosystem II and the macro-organization of thylakoid membranes, induced by co-solutes, associated with changes in the lipid-phase behaviour of thylakoid membranes, Photosynthetica, Volume 56, Issue 1, pp 254–264, 2018
Győző Garab, Bettina Ughy, Pieter de Waard, Parveen Akhtar, Uroš Javornik, Christos Kotakis, Primož Šket, Václav Karlický, Zuzana Materová, Vladimír Špunda, Janez Plavec, Herbert van Amerongen, László Vígh, Henk Van As & Petar H. Lambrev: Lipid polymorphism in chloroplast thylakoid membranes – as revealed by 31P-NMR and time-resolved merocyanine fluorescence spectroscopy, Scientific Reports, 2017
Akhtar P, Dorogi M, Pawlak K, Kovacs L, Bota A, Kiss T, Garab G, Lambrev PH: Pigment Interactions in Light-Harvesting Complex II in Different Molecular Environments., JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 290:(8) pp. 4877-4886., 2015
Enriquez MM, Akhtar P, Zhang C, Garab G, Lambrev PH, Tan HS: Energy transfer dynamics in trimers and aggregates of light-harvesting complex II probed by 2D electronic spectroscopy, J CHEM PHYS 142: (21), 2015
Karlsson PM, Herdean A, Adolfsson L, Beebo A, Nziengui H, Irigoyen S, Unnep R, Zsiros O, Nagy G, Garab G, Aronsson H, Versaw WK, Spetea C: The Arabidopsis thylakoid transporter PHT4;1 influences phosphate availability for ATP synthesis and plant growth., PLANT J 84: 99-110, 2015
Szabó T, Magyar M, Hajdu K, Dorogi M, Nyerki E, Tóth T, Lingvay M, Garab G, Hernádi K, Nagy L: Structural and Functional Hierarchy in Photosynthetic Energy Conversion—from Molecules to Nanostructures, NANOSCALE RES LETT (NRL) 10: (1) 1-12, 2015
Toth TN, Chukhutsina V, Domonkos I, Knoppova J, Komenda J, Kis M, Lenart Z, Garab G, Kovacs L, Gombos Z, van Amerongen H: Carotenoids are essential for the assembly of cyanobacterial photosynthetic complexes., BBA-BIOENERGETICS 1847: (10) 1153-1165, 2015
Zhang ZY, Lambrev PH, Wells KL, Garab GZ, Tan HS: Direct observation of multistep energy transfer in LHCII with fifth-order 3D electronic spectroscopy, NAT COMMUN 6:, 2015




 

Events of the project

  
2018-08-01 11:25:56
Résztvevők változása
2016-11-02 07:55:25
Résztvevők változása
2016-03-09 15:23:25
Résztvevők változása



Back »