好熱性シアノバクテリアの従属栄養株開発による光化学系II複合体の機能解析

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17770042
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 小黒 雅子 東京理科大学, 理工学部, 助手 (90385526)
• Keywords: 光合成 / 遺伝子 / 植物 / 微生物 / 蛋白質

Research Abstract

研究代表者はこれまでにThermosynechococcus elongatus BP-1を材料に野生株、変異株からのPSII複合体の単離、解析を行ってきた。これまでの、ガラスビーズ処理によりチラコイド膜を回収した後に、2段階のカラムクロマトグラフィーを行う単離法では、手間がかかる上に、精製したPSIIの活性は高くはなかった。そこでHis-TagによるNi affinityカラムクロマトグラフィーを用いた簡便な方法へ変更し、活性を持つPSIIを得た。蛋白質組成を確認したところ、従来の単離法と遜色ない結果が得られたため、PSII複合体の小サブユニットPSII-Zの破壊株についてもこの方法を用いて解析を行った。その結果、PSII-Zタンパク質はPSII-Kタンパク質のPSIIへの結合に寄与していることが明らかとなった。今後はPSII-Y破壊株についてもこの方法を用いて解析を行いたい。また、光合成の詳しい解析には、機能的に重要なアミノ酸残基の改変が不可欠であるが、絶対光独立栄養であるThermosynechococcusでは活性に必須な部位の改変はできない。これまでの知見から、従属栄養的に生育できない理由は、糖を効率的に取り込めないためであると考えられる。そこで、グルコース輸送遺伝子として従属栄養での生育が可能なシアノバクテリアのSynechocystis sp. PCC 6803のglcP遺伝子を用い、従属栄養的に増殖できるThermosynechococcusの作製をおこなった結果、形質転換体が得られた。しかし、現在までのところ、従属栄養的増殖は確認できていない。今後は培養条件も検討し、従属栄養的増殖を目指す。