2020 Fiscal Year Annual Research Report
タイプ1光合成生物のシトクロム複合体と反応中心の始原型共役反応機構
Publicly Offered Research
| Project Area | New Photosynthesis : Reoptimization of the solar energy conversion system |
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| Project/Area Number |
19H04724
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
大岡 宏造 大阪大学, 全学教育推進機構, 教授 (30201966)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 光合成 / 反応中心 / シトクロムbc複合体 / 電子伝達 / X線結晶構造解析 / NMR / 緑色イオウ細菌 / ヘリオバクテリア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．ヘリオバクテリア反応中心の結晶化・構造解析：ヘリオバクテリア反応中心のコアタンパクについては、ようやく空間群R32結晶（結晶学的非対称）の高分解能解析（分解能2.28Å）が終了した。2つの構造が最終的に得られ（Form 1とForm 2）、さらにForm 2のキノン結合部位周辺には2つのconformers（立体構造異性体; molAとmolB）が観察された。一方、ヘリオバクテリア反応中心は電子供与体としてシトクロムc（PetJ）、末端電子受容体としてFA/FBタンパク（PshB）をサブユニットとしてもつ複合体であるが、反応中心の可溶化・精製段階で容易に外れてしまうことが分かっている。そこでPetJおよびPshBの大腸菌による大量発現系を構築し、Ｘ線結晶構造解析に取り組んだ。さらに複合体としての分子構築の情報を得るためにCryo電顕による解析も進めたところ、コアタンパクにPshBを結合させた複合体についてはデータ取得に成功した。コアタンパクにPetJサブユニットを結合させた複合体も、現在、解析中である。
２．緑色イオウ細菌のRieske/cyt b型シトクロム複合体の可溶化・精製の検討：b-DDM以外の界面活性剤を試みた結果、コール酸・b-OGの混合界面活性剤による可溶化が最も効率よいことが判明した。
３．電子伝達タンパク質の分子間相互作用のNMR解析： これまでのRieske/cyt bシトクロム複合体とcyt c-556との分子間相互作用の解析から、Rieske の[2Fe-2S]クラスター近傍の相互作用部位が同定された。この構造情報をもとにドッキングモデルを構築したところ、水溶性タンパク質の電子伝達で見られるような静電的な長距離相互作用は必要ではなく、近接タンパク質間に生じる非極性相互作用により電子伝達に適した配向が実現することが明らかとなった。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Book] 光合成2021
Author(s)
日本光合成学会
Total Pages
224
Publisher
朝倉書店
ISBN
978-4-254-17176-1
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