2002 Fiscal Year Annual Research Report
光ストレス下での光化学系II反応中心蛋白質の新しい分解経路に関する研究
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13640650
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| Research Institution | OKAYAMA UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
山本 泰 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (40091251)
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| Keywords | 光合成 / 光阻害 / D1タンパク質 / 活性酸素 / プロテアーゼ / 品質管理 / 光化学系II / タンパク質架橋 |
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| Research Abstract |
(1)D1蛋白質架橋産物を分解するストロマプロテアーゼの単離
光損傷を受けた光化学系II反応中心蛋白質D1は周辺の光化学系II蛋白質と架橋反応を起こす。この架橋産物はストロマに存在するプロテアーゼによって分解される。本年度は,ゼラチンを用いたactivity gel電気泳動法を用いて,プロテアーゼの部分精製に成功した。近い将来,プロテアーゼが完全に精製されることが期待される。
(2)D1蛋白質の架橋を用いた光化学系II蛋白質の空間配置の決定
光化学系IIの酸化側光阻害で生じる内在性カチオンラジカルは,D1蛋白質と周辺蛋白質の架橋を引き起こす。この時,D1蛋白質の架橋の相手を特定することにより,光化学系IIの反応中心周辺の蛋白質の空間配置を調べた。その結果,光化学系IIのチラコイドルーメン側ではD1とアンテナクロロフィル蛋白質CP43が互いに近接し,その表面をOEC33が覆うことで,D1とCP43の空間配置が維持されているとの結論が得られた。
(3)D1蛋白質の加橋と一重項酸素分子の関係について
光化学系IIの還元側光阻害では一重項酸素が生じる。この活性酸素は,比較的高い温度(35-40℃)で光化学系IIが光照射されると極めて発生しやすくなることを見出した。一重項酸素はD1蛋白質に損傷を与え,これが周辺蛋白質との架橋の直接の原因となることも明らかになった。
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[Publications] S.Takahashi: "High-susceptibility of photosynthesis to photoinhibition in the tropical plant Ficus microcarpa L.f.cv.Golden Leaves"BMC Plant Biology. 2:2. 1-24 (2002)
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[Publications] T.Henmi: "Dynamic interaction between the D1 protein, CP43 and OEC33 at the lumenal side of photosystem II in spinach chloroplasts"Plant and Cell Physiology. 44(4)(in press). (2003)
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[Publications] Y.Yamamoto: "Photosynthesis Protocols (Ed. by R. Carpentier)"Humana Press (U.S.A). (2003)
