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複合体X線解析で解明する葉緑体内還元力分配システムの構造基盤

Research Project

Project/Area Number 21687008
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Structural biochemistry
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

栗栖 源嗣  Osaka University, たんぱく質研究所, 教授 (90294131)

Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥22,750,000 (Direct Cost: ¥17,500,000、Indirect Cost: ¥5,250,000)
Fiscal Year 2011: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2010: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
Fiscal Year 2009: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
KeywordsX線結晶構造 / 光合成電子伝達 / レドックス代謝 / クロロフィル合成
Research Abstract

本年度も,複合体構造解析で解明を目指す電子伝達分配システムの内,主にクロロフィル合成の鍵酵素であるフェレドキシン依存性の暗所作動型プロトクロロフィリド還元酵素(DPOR)に的を絞って主に変異体構造解析を遂行した。その結果,DPORの触媒コンポーネントのうちBchBのC末端ヘリックスの中ほどにあるMet408をAlaに置換した変異体で、これまでは結晶中で電子密度を確認することのできなかったC末端ドメイン(約70残基)を電子密度中に確認することができた。今回初めて構造決定したC末端ドメインの構造は全く新しいフォールドをもつ小型の球状ドメインで非常に特徴的な表面電荷分布をとっていた。具体的には,正に帯電した領域を多く持ち,基質のクロロフィル前躯体がもつ負の電荷と非常によい相補性を示していた。基質取り込み機構に密接に関与している可能性を指摘することができたので、引き続き機能解析と併せて研究を推進していく。また,電子伝達コンポーネントであるBchLとフェレドキシンとの複合体構造解析を目指した試料調製も行っているが,現在までのところ安定にBchLタンパクを取ることが出来ず,結晶化には至っていない。
並行して、フェレドキシンへ還元電子を伝達する光化学系I反応中心とフェレドキシンとの結晶化条件の検討を行なっている。光化学系I反応中心単独の結晶化においても精製ロット差が大きく,安定して良質な結晶を得ることが出来ていないので,引き続き精製の再現性を中心に研究を展開していく。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2011 2010 2009 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Electronic structures of a [4Fe-4S] cluster, [Fe4S4(SCH3)3(CH3COO)], in dark-operative protochlorophyllide oxidoreductase (DPOR)2011

    • Author(s)
      Y.Takano, Y.Yonezawa, Y.Fujita, G.Kurisu, H.Nakamura
    • Journal Title

      Chem.Phys.Lett.

      Volume: 503 Pages: 296-300

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymmetric dimeric structure of ferredoxin-NAD(P)+ oxidoreductase from the green sulfur bacterium Chlorobaculum tepidum : implications for binding ferredoxin and NADP+2010

    • Author(s)
      N.Muraki, D.Seo, T.Shiba, T.Sakurai, G.Kurisu.
    • Journal Title

      J.Mol.Biol.

      Volume: 401 Pages: 403-414

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] X-ray crystal structure of the light-independent protochlorophyllide reductase2010

    • Author(s)
      N.Muraki, J.Nomata, K.Ebata, T.Mizoguchi, T.Shiba, H.Tamiaki, G.Kurisu, Y.Fujita.
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 465 Pages: 110-114

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural basis for chiral substrate recognition by two 2,3-butanediol dehydrogenases2010

    • Author(s)
      M.Otagiri, S.Ui, Y.Takusagawa, T.Ohtsuki, G.Kurisu, M.Kusunoki
    • Journal Title

      FEBS Letters 584

      Pages: 219-223

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functional importance of Crenarchaea-specific extra-loop revealed by an X-ray structure of a heterotetrameric crenarchaeal splicing endonuclease2009

    • Author(s)
      S.Yoshinari, T.Shiba, D.K.Inaoka, T.Itoh, G.Kurisu, S.Harada, K.Kita, Y.Watanabe
    • Journal Title

      Nucleic Acids Research 37

      Pages: 4787-4798

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] X-ray crystal structure of the light-independent protochlorophyllide reductase2010

    • Author(s)
      栗栖源嗣
    • Organizer
      Pacifichem2010
    • Place of Presentation
      Honolulu convention center (USA)(招待講演)
    • Year and Date
      2010-12-16
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 小型結晶化ロボットを用いた嫌気条件下での結晶化実験効率化2010

    • Author(s)
      村木則文, 浜田尚孝, 栗栖源嗣
    • Organizer
      日本結晶学会平成22年度年会
    • Place of Presentation
      大阪大学コンベンションセンター
    • Year and Date
      2010-12-04
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Asymmetric dimeric structure of ferredoxin-NAD(P)+ oxidoreductase from Chlorobaculum tepidum : Implications for binding ferredoxin and NADP+2010

    • Author(s)
      N.Muraki, D.Seo, T.Sakurai, G.Kurisu
    • Organizer
      AsCA2010
    • Place of Presentation
      釜山国際会議場(韓国)
    • Year and Date
      2010-11-01
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] クロロフィル直接前駆体であるプロトクロロフィリド緑化反応の構造基盤2010

    • Author(s)
      村木則文, 野亦次郎, 志波智生, 藤田祐一, 栗栖源嗣
    • Organizer
      日本蛋白質科学会第10回年会
    • Place of Presentation
      札幌国際会議場
    • Year and Date
      2010-06-17
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 不安定な複合体構造の解析-弱い相互作用を結晶構造で検証する2009

    • Author(s)
      栗栖源嗣
    • Organizer
      日本蛋白質科学会
    • Place of Presentation
      全日空ホテル熊本ニュースカイ
    • Year and Date
      2009-05-20
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.protein.osaka-u.ac.jp/jpn/achievement/papers/x-ray-crystal-structure-of-the.php

    • Related Report
      2010 Annual Research Report

URL: 

Published: 2009-04-01   Modified: 2016-04-21  

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