2009 Fiscal Year Annual Research Report
葉緑体鉄硫黄クラスター供給システムの分子機構とその制御に関する解析
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21570040
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
中井 正人 Osaka University, 蛋白質研究所, 准教授 (90222158)
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| Keywords | 葉緑体 / 鉄硫黄蛋白質 / 鉄硫黄クラスター / 補欠分子族 / 生合成 / レドックス制御 / 酸素発生 / 光合成 |
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| Research Abstract |
生物界に広く分布する鉄硫黄蛋白質はポリペプチド鎖に無機の鉄と硫黄が鉄硫黄クラスターと呼ばれる-特徴的な配位構造を形成して組み込まれている蛋白質の総称で、呼吸鎖や光化学系の電子伝達鎖における電子伝達のキーコンポーネントとして細胞内で様々な代謝活動に関与している。本研究では、酸素発生型の光合成を営む植物葉緑体において、酸素に不安定な鉄硫黄クラスターの供給システムに焦点を当て、その分子機構と制御メカニズムの詳細を明らかにすることを最終目的とする。今年度はこれまでの研究をさらに発展させ、i)葉緑体SufEと2種類のグルタレドキシンの相互作用のin vivo解析;ii)2種類のグルタレドキシンのそれぞれ、および両方を欠失させた変異植物体の形質の詳細の解析と各種酸化ストレスに対する感受性の解析;iii)大腸菌で発現精製したSufEとグルタレドキシンの相互作用のin vitro解析といった観点から研究を進めた。In vivo解析は、シロイヌナズナを材料として用い、TDNAノックアウト株やRNAiによる発現抑制株、および種々の変異を導入した改変遺伝子による相補株を用いた分子遺伝学的および分子細胞生物学的解析を行なった。またin vitro解析では、大腸菌で発現させた組み換え蛋白質による生化学的解析を進めた。その結果、葉緑体SufEと2種類のグルタレドキシンの間には相互作用が観察され、さらに相互作用に必要なドメインや、アミノ酸残基の特定、鉄硫黄クラスター様分子の付加などを確認することができた。
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