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光合成・光化学系IIの分子構築

研究課題

研究課題/領域番号 05304006
研究種目

総合研究(A)

配分区分補助金
研究分野 植物生理
研究機関岡山大学

研究代表者

佐藤 公行  岡山大学, 理学部, 教授 (10032822)

研究分担者 小林 裕和  静岡県立大学, 大学院, 助教授 (80170348)
高橋 裕一郎  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (50183447)
榎並 勲  東京理科大学, 理学部, 助教授 (40084305)
佐藤 和彦  姫路工業大学, 理学部, 教授 (00090522)
池内 昌彦  東京大学, 教養学部, 教授 (20159601)
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
21,800千円 (直接経費: 21,800千円)
1994年度: 10,000千円 (直接経費: 10,000千円)
1993年度: 11,800千円 (直接経費: 11,800千円)
キーワード光合成 / 光化学系II / 反応中心 / 酵素発生系 / 結晶化 / 分子構築 / P-680 / Mn-ラクスター / 酸素発生系
研究概要

光合成・光化学系IIの分子構築の解明にむけて、以下の解析が行われた。
(1)結晶化を目標に、好熱性ラン藻から光化学系II標品を純化する方法を確立した。
(2)種々の架橋剤を用いて、光化学系II複合体を構成するサブユニット間や、光化学系II反応中心を構成するD1-D2タンパク質間の近接関係を明らかにした。また、化学修飾剤を用いる解析で、マンガンの結合に関係していると思われるヒスチジンやカルボキシル基の存在を明らかにした。
(3)単離した光化学系II反応中心について、光誘起FT-IR差スペクトル法を用いてP-680の構造を解析し、P-680三重項状態は非対称な二量体クロロフィル上の一方の分子上に偏在することを明らかにした。また、この際の両クロロフィル分子の水素結合特性とD1, D2タンパク質のアミノ酸配列から、P-680の構造モデルを提出した。
(4)光化学系II反応中心の結晶化条件を、界面活性剤の構造を中心に解析し、また、光化学系IIに関連する33kDaのタンパク質やアロフィコシアミンの結晶化を行い、後者についてはその精密な分子構造を決定した。
(5)光化学系II反応中心D1サブユニットのC-末プロセシングに関与する酵素の純化に成功し、その遺伝子の同定と塩基配列の決定を行った。また、単離したプロテアーゼとD1タンパク質のC-末に相当するオリゴペプチドを用いて、酵素の基質認識機構を解析した。
(6)D1タンパク質をコードする遺伝子(βsbA)の特定の部位にin vitroでランダムな変異を入れ、強光下でスクリーニングすることにより、数種の光耐性シアノバクテリア(Synechocysis PCC 6803株)を得た。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書

研究成果

(31件)

すべて その他

すべて 文献書誌

  • [文献書誌] Taguchi, F., Y. Yamamoto and K. Satoh: "Recognition of the structure around cleavage site by the carboxyl-terminal processing protease for D1 precursor protein of photosystem II reaction center." J. Biol. Chem.(in press). (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nozawa, T., M. Kobayashi, J. G. Wang, S. Itoh, M. Iwaki, M. Mimuro and K. Satoh: "Magnetic circular dichroism investigation on chromophores in reaction centers of photosystem I and II of green plant photosynthesis." Apectrochim. Acta. 51A. 125-134 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Astashkin, A. V., Y. Kodera and A. Kawamori: "Distances between tyrosine Z^+ and D^+ in plant photosystem II as determined by pulsed EPR." Biochim. Biophys. Acta. 1187. 89-93 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Noguchi, T., Y. Inoue and K. Satoh: "FT-IR studies on the triplet state of P680 in the photosystem II reaction center: Triplet equilibrium within a chlorophyll dimer." Biochemistry. 32. 7186-7195 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shen, J.-R. and Y. Inoue: "Cellular localization of cytochrome c-550. Its sepcific association with cyanobacterial photosystem II." J. Biol. Chem.286. 20408-20413 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mino, H., J. Satoh, A. Kawamori, K. Toriyama and J.-L. Zimmermann: "Matrix ENDOR of tyrosine D^+ in oriented photosystem II membranes." Biochem. Biophys. Acta. 1144. 426-433 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoh, K.: "Oxygenic Photosynthesis; The Light Reactions" Kluwer Academic Publishers in press(分担), (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoh, K.: "The Photosynthetic Reaction Center" Academic Press, San Diego 30(分担), (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Taguchi, F., Y.Yamamoto and K.Satoh: "Recognition of the structure around cleavage site by the carboxyl-terminal processing ptotease for D1 precursor protein of photosystem II reaction center." J.Biol. Chem.(in press). (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nozawa, T., M.Kobayashi, J.G.Wang, S.Ioth, M.Iwaki, M.Mimuro and K.Satoh: "Magnetic circular dichroism investigation on chromophores in reaction centers of photosystem I and II of green plant photosynthesis." Apectrochim. Acta. 51A. 125-134 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Astashkin, A.V., Y.Kodera and A.Kawamori: "Distances between tyrosine Z^+ and D^+ in plant photosystem II as determined by pulsed EPR." Biochim. Biophys. Acta. 1187. 89-93 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Noguchi, T., Y.Inoue and K.Satoh: "FT-IR studies on the triplet state of P680 in the photosystem II reaction center : Triplet equilibrium within a chlorophyll dimer." Biochemistry. 32. 7186-7195 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shen. J.-R.and Y.Inoue: "Cellular localization of cytochrome c-550. Its sepcific association with cyanobacterial photosystem II." J.Biol. Chem.286. 20408-20413 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mino, H., J.Satoh, A.Kawamori, K.Toriyama and J.-L.Zimmermann: "Matrix ENDOR of tyrosine D^+ in oriented photosystem II membranes." Biochem. Biophys. Acta. 1144. 426-433 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoh, K.: "Oxygenic Photosynthesis ; The Light Reactions." Kluwer Academic Publishers. (in press). (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Stoh, K.: "The Photosynthetic Reaction Center." Academic Press, San Diego. Vol. I. 289-318

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nozawa,T.,M.Kobayashi,J.G.Wang,S.Itoh,M.Iwaki,M.Mimuro and K.Satoh: "Magnetic circular dichroism investigation on chromophores in reaction centers of photosystem I and II of green plant photosynthesis." Apectrochim.Acta. 51A. 125-134 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Enami,I.: "Immobilization of the three extrinsic proteins in spina ch oxygen-evolving photosystem II membranes:roles of the proteins in stabilization of binding of Mn and Ca^<2+>." Biochim.Biophys.Acta. 1185. 75-80 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Satoh,Kazuhiko他3名: "Binding affinities of oxidized and reduced forms of tetrahalogenated benzoquinones to the QB site in oxygen-evolving photosystem II particles from Synechococcus elongatus." Plant Cell Physiol.35. 461-468 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Kamachi、H.,N.Tamura,T。Yosihira and T.Oku: "Photoactivation of the latent water-oxidizing complex in photosystem II membranes isolated from dark-grown spruce seedlings." Physiol.Plant. 91. 747-753 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Astashkin,A.V.,Y.Kodera and A.Kawamori: "Distances between tyrosine Z^+ and D^+ in plant photosystem II as determined by pulsed EPR" Biochim.Biophys.Acta. 1187. 89-93 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Ono,T.,T.Noguchi and Y.Nakajima: "Characteristic changes of fumction and structure of photosystem II during strong-light photoinhibition under aerobic condition." Biochim.Biophys.Acta. (in press). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Satoh,K.(分担): "Oxygenic Photosynthesis;The Light Reactions" Kluwer Academic Publishers(in press), (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Ono,T.,T.Noguchi,他6名(分担): "Synchrotron Radiation in the Biosciences" Oxford University Press,Oxford, 10 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Tomo,T.,I.Enami and K.Satoh: "Orientation and nearest neighbor analysis of psbl gene product in the photosystem II reaction center complex using bifunctional cross-linkers." FEBS Lett.323. 15-18 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Taguchi,F.,Y.Yamamoto,N.Inagaki and K.Satoh: "Recognition signal for the C-terminal processing protease of D1 precursor protein in the photosystem II reaction center:an analysis using synthetic oligopeptides." FEBS Lett.326. 227-231 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Noguchi,T.,Y.Inoue and K.Satoh: "FT-IR studies on the triplet state of P680 in the photosystem II reaction center:Triplet equilibrium within a chlorophyll dimer." Biochemistry. 32. 7186-7195 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Shen,J.-R. and Y.Inoue: "Cellular localization of cytochrome c-550.Its sepcific association with cyanobacterial photosystem II." J.Biol.Chem.286. 20408-20413 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Mino,H.,J.Satoh,A.Kawamori,K.Toriyama and J.-L.Zimmermann: "Matrix ENDOR of tyrosine D^+ in oriented photosystem II membranes." Biochem.Biophys.Acta. 1144. 426-433 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Nagashima,K.V.P.,S.Itoh,K.Shimada and K.Matsuura: "Photooxidation of reaction center-bound cytochrome c and generation of membrane potential determined by carotenoid band shift in the purple photosynthetic bacterium,Rhodospirillum molischianum." Biochem.Biophys.Acta. 1140. 297-303 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Satoh,K.: "The Photosynthetic Reaction Center" Adademic Press,San Diego, 30 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-03-31   更新日: 2016-04-21  

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