2004 Fiscal Year Annual Research Report
植物細胞エネルギー・代謝ネットワークを制御する分子マシナリー
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15GS0320
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
長谷 俊治 大阪大学, たんぱく質研究所, 教授 (00127276)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高尾 敏文 大阪大学, たんぱく質研究所, 教授 (10197048)
栗栖 源嗣 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (90294131)
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| Keywords | 光合成 / X線結晶構造 / マススペクトロメトリー / 電子伝達複合体 / NMR / フェレドキシン / フェレドキシン:NADP還元酵素 / シロイヌナズナ |
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| Research Abstract |
プラスチドのエネルギー・代謝ネットワークの中で、電子キャリアーとしてはたらくFdとの分子間相互作用を介して機能する酵素・蛋白質の探索と個々の分子マシナリーの構造生物学的解析を行った。
1)葉緑体、非光合成プラスチドでの蛋白質相互作用の網羅的解析
シロイヌナズナとトウモロコシを材料に、Fd分子種別、プラスチド別の相互作用蛋白質群のプロテオーム解析を行い、多くの蛋白質を同定した。
2)光合成型、非光合成型Fd・FNRの分子マシナリーの解析
Fd・FNR複合体の結晶構造解析結果に基づき、プラスチドでの還元力の分配に中心的役割を果たす分子装置の作動原理を明らかにするため、プラスチド内での局在化、イソ分子種ごとの相互作用様式、窒素栄養等の環境要因に対する応答を明らかにした。
3)FdとSiR及びNiRの蛋白質相互作用の速度論的解析とNMR解析
Fdと亜硫酸還元酵素(SiR)や亜硝酸還元酵素(SiR)の速度論的解析を部位特異的変異体を活用して系統的に行い、酵素の基質認識と蛋白質間の電子授受の詳細を明らかにした。^<15>N標識したFdを用いて、これら酵素との溶液状態での分子間相互作用をNMR法で解析し、相互作用領域のマッピングを開始した。
4)SiR、NiR、グルタミン合成酵素のX線結晶構造解析
これらの酵素の組換え分子の結晶化、構造解析を進めた。SiR及びグルタミン合成酵素については、原子構造がほぼ完成する段階に到達した。FdとSiRの電子伝達複合体の構造解析も進行中である。
5)マラリア・アピコプラストのFd・FNRのレドックスカスケードの解析
立体構造を決定したマラリアFdのNMR解析によるプロトンのHSQCシグナルの帰属を完成した。そして、マラリアFNRとの相互作用を解析し、植物酵素とは異なる認識領域が存在することを見出した。
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