La fototropina è un recettore della luce blu che controlla un insieme di risposte che servono a ottimizzare l’efficienza fotosintetica delle piante. Tra questi fototropismo, apertura degli stomi indotta dalla luce e movimenti del cloroplasto in risposta ai cambiamenti nell’intensità della luce. Le piante, così come molti altri tipi di organismi, utilizzano le proteine del sensore per vedere il livello di luce blu e rispondere ad essa
Il biologo statunitense Winslow Russell Briggs del Carnegie Institute di Washington è stato un pioniere nello studio della fototropina. I suoi interessi, infatti si concentrarono su come le piante rispondono alla luce per la crescita e lo sviluppo e sulla comprensione dei sistemi di fotorecettori della luce blu nelle piante.
La luce blu è quella che ha la maggiore energia nell’ambito dello spettro visibile e quindi ha un effetto maggiore sulle molecole di cromoforo che assorbono la luce. Per le piante che vivono nell’acqua, la luce blu penetra inoltre più in profondità rispetto ad altri colori.
Fotorecettori
La luce è uno dei più importanti fattori che influenzano la crescita e lo sviluppo delle piante. Il controllo delle queste risposte nelle piante superiori si trova principalmente all’interno di specifiche bande di lunghezze d’onda nelle regioni rosse o blu dello spettro visibile che sono percepite da diversi fotorecettori.
I fitocromi leganti la bilina mediano le risposte alla luce rossa e infrarossa, mentre i criptocromi, recettori della luce blu regolano gli stomi e la fototropina media le risposte alla luce blu.
La fototropina è una chinasi ovvero un enzima appartenente alla famiglia delle fosfotransferasi in grado di trasferire gruppi fosfato da molecole donatrici ad alta energia come l’ATP a specifici substrati.
Funzioni
La struttura del dominio della fototropina consiste in una una chinasi alla serina–treonina C-terminale e due domini detti LOV. Questi legano ciascuno una singola molecola di flavina mononucleotide. Questi domini detti LOV1 e LOV2 a seguito di fotoeccitazione danno luogo all’ autofosforilazione del recettore e all’inizio della segnalazione della fototropina. Il dominio LOV2 è il principale responsabile dell’attivazione della chinasi. Si ritiene che il dominio LOV1 agisca come un sito di dimerizzazione e regoli la sensibilità all’attivazione della luce blu.