1997 Fiscal Year Annual Research Report

酸素発生型光合成系の分子構築の動態を制御するプロテアーゼの研究

Research Project

Project/Area Number	09267222
Research Institution	Okayama University
Principal Investigator	佐藤公行岡山大学, 理学部, 教授 (10032822)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	稲垣言要岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (50221776)
Keywords	光化学系II反応中心 / D1タンパク質 / 前駆体タンパク質 / プロセシング / C-末端 / セリン型プロテアーゼ / エンドペプチダーゼ / 活性中心
Research Abstract	光化学系II反応中心を構成するD1タンパク質はC-末端に8-16のアミノ酸よりなる延長部分を持っており,この部分は翻訳直後核支配のプロセシングプロテアーゼにより切断されて,その機能が発現する。本研究では,このプロテアーゼについて解析し,以下の結果を得た。プロセシングプロテアーゼの活性中心の解析:D1のC-末プロセシングプロテアーゼには特異的な阻害剤が見出されておらず,この酵素の活性中心は新しいタイプのものであると考えられている。本研究では,本酵素の触媒機構を明らかにするため,酵素遺伝子(ctpA)に部位特異的な変異を導入し,活性中心を構成するアミノ酸残基の同定と,反応の分子機構の解明を試みた。Synechocystis sp. PCC6803株を用い,本酵素を構成する427残基のアミノ酸のうち,保存されている14残基について,部位特異的にこれらをAlaに置換し,得られた変異株について,独立栄養性,D1前駆体プロセシングの有無等を解析した。その結果,本酵素のAsp253,Arg255,Ser313,Glu316とLys338が活性発現に重要であることが示され,ついで,これら5つのアミノ酸をAla以外の他のアミノ酸に置換して同様の解析を行ったところ,Ser313とLys338が活性中心を構成するアミノ酸である可能性が示唆された。すなわち,Synechocystisを用いたプロセシング酵素タンパク質鵜の部有特異的改変による解析から,新しい型のプロテアーゼと考えられるCtpAの活性中心がLys/Serで構成されている可能性が示された。

Research Products

(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] Tomo,T.: "Topology of pigments in the isolated Photosystem II reaction center studied by selective extraction" Biochim.Biophys.Acta. 1321(1). 21-30 (1997)
[Publications] Hara,H.: "The distance between P680 and Q_A in Photosystem II determined by ESEEM spectroscopy" Biochim.Biophys.Acta. 1322(2-3). 77-85 (1997)
[Publications] Isono,K.: "Evidence for transcriptional regulation of plastid photosynthesis genes in Arabidopsis thaliana roots" Plant Physiol.114(2). 623-630 (1997)
[Publications] Isono,K.: "Leaf-specifically expressed genes for polypeptides destined for chloroplasts with domains of σ^<70> factors of bacterial RNA polymerases in Arabidopsis thaliana" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 94(26). 14948-14953 (1997)
[Publications] Enami,I.: "Intramolecular crosslinking of the extrinsic 33 kDa protein leads to loss of oxygen evolution but not its ability of binding to Photosystem II and stabilization of the Mn-cluster" J.Biol.Chem.273(8). 4629-4634 (1998)
[Publications] Satoh,K.: "Creation of photo-tolerant mutants of a cyanobacterium,Synechocystis sp. PCC 6803,by in vitro random mutagenesis of the psbA gene" Stress Responses of Photosynthetic Organisms. 3-14 (1998)
[Publications] Satoh,K.: "Stress Responses of Photosynthetic Organisms" Elsevier Science B.V., 260 (1998)

1997 Fiscal Year Annual Research Report

酸素発生型光合成系の分子構築の動態を制御するプロテアーゼの研究

Principal Investigator

佐藤 公行 岡山大学, 理学部, 教授 (10032822)

Research Products

[Publications] Tomo,T.: "Topology of pigments in the isolated Photosystem II reaction center studied by selective extraction" Biochim.Biophys.Acta. 1321(1). 21-30 (1997)

[Publications] Hara,H.: "The distance between P680 and Q_A in Photosystem II determined by ESEEM spectroscopy" Biochim.Biophys.Acta. 1322(2-3). 77-85 (1997)

[Publications] Isono,K.: "Evidence for transcriptional regulation of plastid photosynthesis genes in Arabidopsis thaliana roots" Plant Physiol.114(2). 623-630 (1997)

[Publications] Isono,K.: "Leaf-specifically expressed genes for polypeptides destined for chloroplasts with domains of σ^<70> factors of bacterial RNA polymerases in Arabidopsis thaliana" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 94(26). 14948-14953 (1997)

[Publications] Enami,I.: "Intramolecular crosslinking of the extrinsic 33 kDa protein leads to loss of oxygen evolution but not its ability of binding to Photosystem II and stabilization of the Mn-cluster" J.Biol.Chem.273(8). 4629-4634 (1998)

[Publications] Satoh,K.: "Creation of photo-tolerant mutants of a cyanobacterium,Synechocystis sp. PCC 6803,by in vitro random mutagenesis of the psbA gene" Stress Responses of Photosynthetic Organisms. 3-14 (1998)

[Publications] Satoh,K.: "Stress Responses of Photosynthetic Organisms" Elsevier Science B.V., 260 (1998)

佐藤公行岡山大学, 理学部, 教授 (10032822)