Phytochrom, das Sehpigment der Pflanzen

Abstract

Pflanzen benötigen Licht für die Photosynthese. Zur Adaption an die Lichtverhältnisse ihres jeweiligen Standorts haben sie mehrere Photorezeptorsysteme entwickelt, darunter das Phytochrom, das ihnen sogar ein Zwei‐Farben‐Sehen im Bereich Hellrot‐Dunkelrot ermöglicht. Mit dem Phytochrom beschäftigen sich nicht nur Botaniker, sondern auch Naturstoffchemiker, Photochemiker, Biochemiker, Photobiologen und neuerdings Molekularbiologen. Trotz umfangreicher Untersuchungen ist noch längst nicht alles über diesen Photorezeptor bekannt. Dieser Übersichtsartikel schildert zunächst die grundlegenden Strukturuntersuchungen am Tetrapyrrol‐Chromophor des Phytochroms und dessen photochemische cis,trans‐Isomerisierung, die zur Photochromie des Chromoproteins führt. Im Abschnitt über den Proteinteil werden unter anderem die Struktur der Domänen des Phytochroms und Konformationsänderungen bei der Photoumwandlung diskutiert. Schließlich werden aus den bisher bekannten Phytochromgenen phylogenetische Zusammenhänge abgeleitet und mögliche Struktur‐Funktions‐Beziehungen aufgezeigt.