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Isolation and characterization of Photosystem II subcomplexes from photosynthetic mutants of cyanobacteria.

Research Project

Project/Area Number 05640742
Research Category

Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 植物生理
Research InstitutionUniversity of Tokyo

Principal Investigator

IKEUCHI Masahiko  University of Tokyo Department of Biology Associate Professor, 教養学部・生物教室, 助教授 (20159601)

Project Period (FY) 1993 – 1994
Project Status Completed (Fiscal Year 1994)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 1994: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 1993: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
KeywordsPhotosystem II / Photosystem I / Caynobacteria / psbI / protein complex / Synechocystis / assembly / photosynthetic mutant / 形質転換型ラン藻 / 紅藻 / Synechocystis PCC6803
Research Abstract

本研究の目的は遺伝子工学的解析のしやすいSynechocystis PCC 6803から生化学的解析に耐える光化学系II複合体を単離する方法を開発し,また複合体のアセンブリ中間体を検出することである.平成5年度はまずこの目的に適した変異体と考えられるpsbI欠失変異体を作成した.psbI遺伝子がコードするPSII-Iタンパク質は光化学系II反応中心に強く結合しているがその機能は判明していない.今回,この遺伝子をSynechocystisからクローニングしその欠失変異体を作成したところ,光化学系II活性は失われなかったが,増殖速度などに影響がみられた.これが系II複合体の安定度,アセンブリ過程などの変化によるのではないかと考え,その欠失変異体のチラコイド膜から系II複合体を単離する条件を検討した.チラコイド膜を密度勾配遠心法で分画後,ドデシルマルトシドで可溶化し,MonoQカラムを用いて系II複合体が原理的に単離できることが明らかになった.現在,この方法を改良中である.また,psbA遺伝子欠失株,psbL遺伝子欠失株については,ドデシルマルトシド可溶化後のショ糖密度勾配遠心法により系II複合体のアセンブリ過程を検討した.D1タンパク質が存在しないpsbA変異株では,他の系IIタンパク質は多量に存在しているにもかかわらず複合体を形成していなかった.一方,psbL変異株では系IIタンパク質の約半分が複合体を形成していたが,CP43の多くは複合体から解離していた.この結果はD1やPSII-Lタンパク質が系II複合体のアセンブリに重要な役割を果たしていることを示している.

Report

(3 results)
  • 1994 Annual Research Report   Final Research Report Summary
  • 1993 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All Other

All Publications (8 results)

  • [Publications] Plumley, Ikeuchi et al: "Structural Velationships.of the photosystem I ……" Photochem.Photobid.57. 143-151 (1993)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Related Report
      1994 Final Research Report Summary
  • [Publications] Han, Ikeuchi et al: "Chemical crosslinking studies of extrinsic" FEBS Lett.355. 121-124 (1994)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Related Report
      1994 Final Research Report Summary
  • [Publications] Miyao, Ikeuchi et al: "Specific degradation of the Dl protein ……" Biochem.34. 10019-10026 (1995)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Related Report
      1994 Final Research Report Summary
  • [Publications] Ikeuchi et al: "Directed inactivation of the psbI ……" Mol.Gen.Genet.249. 622-628 (1995)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Related Report
      1994 Final Research Report Summary
  • [Publications] Plumley, F.G., Martinson, T.A., Herrin, D.L., Ikeuchi, M.and Schmidt, G.W.: "Structural relationships of the photosystem I and photosystem II chlorophyll a/b and a/c light-harvesting apoproteins of plants and algae." Photochem.Photobiol. 57. 143-151 (1993)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • Related Report
      1994 Final Research Report Summary
  • [Publications] Han, K.-C., Shen, J.-R., Ikeuchi, M.and Inoue, Y.: "Chemical crosslinking studies of extrinsic proteins in cyanobacterial photosystem II.FEBS Lett." 355. 121-124 (1994)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • Related Report
      1994 Final Research Report Summary
  • [Publications] Miyao, M., Yamamoto, N., Ikeuchi, M.and Ono, T.: "Specific degradation of the D1 protein of Photosystem II by treatment with hydrogen peroxide in darkness : Implications for the mechanism of degradation of the D1 protein under illumination" Biochemistry. 34. 10019-10026 (1995)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • Related Report
      1994 Final Research Report Summary
  • [Publications] Ikeuchi, M., Shukla, V.K., Pakrasi, H.B.and Y.Inoue: "Directed inactivation of the psbI gene does not affect Photosystem II in the cyanobacterium Synechocystis ap." PCC 6803.Mol.Gen.Genet.249. 622-628 (1995)

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • Related Report
      1994 Final Research Report Summary

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Published: 1993-04-01   Modified: 2016-04-21  

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