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立体構造から探るフェレドキシン依存性循環電子伝達でのチトクロムb_6f複合体の役割

Research Project

Project/Area Number 16048217
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

栗栖 源嗣  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (90294131)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 長谷 俊治  大阪大学, たんぱく質研究所, 教授 (00127276)
楠木 正巳  大阪大学, たんぱく質研究所, 助教授 (90135749)
Project Period (FY) 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2004: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Keywords分子間相互作用 / 光合成 / 電子伝達 / フェレドキシン / 還元酵素 / アイソザイム / 超分子複合体 / 膜タンパク質
Research Abstract

チトクロムb_6f複合体は、葉緑体のチラコイド膜中に存在し、2量体あたり16個のサブユニットによって構成される分子量22万の超分子複合体である。高等植物ではチラコイド膜のストローマ側にフェレドキシン(Fd)-NADP^+還元酵素(FNR)がサブユニットとして結合していることがわかっていたため、界面活性剤で可溶化したホウレン草のb_6f複合体を用いて、Fdをセファロース樹脂に固定したFd-カラムによる相互作用解析を行ったところ、FdとFNR : b_6f複合体の間の相互作用は非常に弱く、ストローマ空間に存在するFNRとは明らかに違う親和性を示した。b_6f複合体上に結合したFNRと、ストローマ空間に存在するFNRとの間にFdに対する相互作用の違いが見られた為、ゲノム情報が豊富なトウモロコシの葉を用いてマススペクトル解析を行ったところ、トウモロコシFNRには3種の分子種(FNR1,FNR2,FNR3)が存在し、FNR1とFNR2が膜に結合した状態で、FNR3はストローマに可溶性状態で存在していることが判明した。つまり、チトクロムb_6f複合体と結合しているのはFNR1とFNR2アイソザイムで、FNR3アイソザイムは単独でストローマに局在し、チトクロムb_6f複合体はFNRの特定の分子種(FNR1とFNR2)を介してFdと相互作用していることを突き止めた。
複合体状態のFNR1と大腸菌で発現させた組換え体FNR1とでは、Fd-カラムからの溶出パターンに大きな違いが見られるので、b_6f複合体と結合するFNR1に何らかの翻訳後修飾が存在する可能性も示唆される。

Report

(1 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2005 2004

All Journal Article (6 results)

  • [Journal Article] A Structural basis of Equisetum arvense Ferredoxin isoform II producing an altemative electron transfer with Ferredoxin-NADP+ reductase2005

    • Author(s)
      G.Kuris, D.Nishiyama, M.Kusunoki, S.Fujikawa, M.Katoh, G.T.Hanke, T.Hase, K.Teshima
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry 280

      Pages: 2275-2281

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] シトクロムb_6f複合体の立体構造と機能2004

    • Author(s)
      栗栖源嗣, H.Zhang, J.L.Smith, W.A.Cramer
    • Journal Title

      蛋白質・核酸・酵素 49

      Pages: 1265-1273

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Fd : FNR electron transfer complexes : evolutionary refinement of structural interactions2004

    • Author(s)
      G.T.Hanke, G.Kurisu, M.Kusunoki, T.Hase
    • Journal Title

      Photosynthesis Research 81

      Pages: 317-327

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 立体構造をもとに考えるシトクロムb_6f複合体の光合成電子伝達2004

    • Author(s)
      栗栖源嗣
    • Journal Title

      生物物理 44

      Pages: 130-133

    • NAID

      110001151707

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  • [Journal Article] Cytochrome bc complexes : a common core of structure and function surrounded by diversity in the outlying Provinces.2004

    • Author(s)
      J.L.Smith H.Zhang J.S.Yan, G.Kurisu, W.A.Cramer
    • Journal Title

      Current Opinion in Structural Biology 4

      Pages: 432-439

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Evolution of photosynthesis : Time-independent structure of the cytochrome b_6f complex2004

    • Author(s)
      W.A.Cramer, H.Zhang, J.S.Yan, G.Kurisu, J.L.Smith
    • Journal Title

      Biochemistry 43

      Pages: 5921-5929

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      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2018-03-28  

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