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呼吸鎖複合体チトクロムbc_1の構造と機能 : X線結晶解析と分子遺伝学解析の統合

研究課題

研究課題/領域番号 08044203
研究種目

国際学術研究

配分区分補助金
応募区分共同研究
研究分野 構造生物化学
研究機関大阪大学

研究代表者

福山 恵一  大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80032283)

研究分担者 大岡 宏造  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (30201966)
高橋 康弘  大阪大学, 大学院・理学研究科, 講師 (10154874)
佐伯 和彦  大阪大学, 大学院・理学研究科, 講師 (40201511)
FEVZI Daldal  Univ. of Pennsylvania Dept. of Biology, 教授
DALDAL Fevzi  Univ.of Pennsylvania Dept.of Biology, Professor
DALDAL Fevzi  ペンシルバニア大学, 生物学科, 教授
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
9,900千円 (直接経費: 9,900千円)
1998年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
1997年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1996年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
キーワードチトクロム / 分子標識 / 光合成細菌 / 膜蛋白質 / 電子伝達系 / 膜蛋白質複合体 / Rhodobacter / 鉄硫黄センター / チトクロムbc1複合体 / 迅速精製 / 結晶化 / 呼吸酵素
研究概要

呼吸鎖電子伝達系複合体における電子伝達に伴うプロトン濃度勾配の形成は,生物のエネルギー獲得の重要なプロセスである。光合成細菌チトクロムbc_<1l>複合体は、真核生物のミトコンドリアのものと比べ単純な構造を持つが、反応機構は相同と考えられている。本研究では、
1) Rhodobacter capsulatusチトクロムbc_1複合体の分子標識付加の精製の迅速簡便化:Rieske蛋白質のC末端およびチトクロムc_1のC末端にHisを6残基付加する改変遺伝子2種を作製して、改変遺伝子とそれ以外のサブユニットの野生型遺伝子を保持させたプラスミドを構築した。Ni-カラム、イオン交換カラムとゲルろ過カラムを用いた3段階の精製で得た標品はほぼ純粋であった。
2) 分子標識付加チトクロムbc_1複合体のみを含むRhodobacterの成長能:改変遺伝子を保持させたプラスミドをチトクロムbc_1複合体を欠き光合成能を喪失した変異株MT-RBC1に導入して性質を調べた。2種の標識付加体を持つ株がいずれも光合成能を回復することを確認した。
3) 分子標識付加チトクロムbc_l複合体の分光学解析:クロマトフオア膜中の2種のHis配列付加チトクロムbc1複合体の酵素化学的性質を、フラッシュ照射により解析した。その結果、Rieske蛋白質とチトクロムc_1それぞれのC末端にHis6残基を付加した複合体のターンオーバーは、野生型の約70%と約90%であった。
4) 分子標識付加R.capsulatusチトクロムbC_1複合体の結晶化・結晶解析:2種の迅速精製標品のうちRieske蛋白質にHis6残基を付加したものについては、昨年度得られた微結晶の成長条件を検討したが、未だX線解析を行うのに十分な大きさのものは得られていない。

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (16件)

  • [文献書誌] K.Fukuyama: "Binding of Iodide to Atrhromyces ramosus Peroxidase Investigated with X-Ray Crystallo-graphic Analysis, ^1H and ^<127>INMR Spectroscopy, and Steady-state Kinetics" J.Biol.Chem.272(9). 5752-5756 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kumagai: "Membrane Localization, Topology and Mutual Stabilization of the rnfABC Gene Products in Rhodobacter capsulatus and Implications for A New Family of Energy-Coupling NADH-Oxidoreductases" Biochemistry.36(18). 5509-5521 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Oh-oka: "Viscosity Dependence of the Electron Transfer Rate from Bound Cytochrome c to P840 in the Photosynthetic Reaction Center of the Green Sulfur Bacterium Chlorobium tepidum" Biochemistry. 36(30). 9267-9272 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Itakura: "Binding Mode of Benzhydroxamic Acid to Atrhromyces ramosus Peroxidase Shown by X-Ray Crystallographic Analysis of the Complex at 1.6 Å Resolution" FEBS Letters. 412. 107-110 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Oda: "Tertiary and Quaternary Structure of 0.19 α-Amilase Inhibitor from Wheat Kernel Determined by X-Ray Analysis of the Complex at 2.06 Å Resolution" Biochemistry. 36 (44). 13503-1351 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Tachiki: "Domain Organization and Functional Analysis of Thermus thermophilus MutS Protein" Nucleic Acid Research. 26 (18). 4153-4159 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Omata: "Crysta-llization and Preliminary X-Ray Diffraction Studies on the Water Soluble Form of Rat Heme Oxygenase-1 in Complex with Hme" Acta Cryst.D54. 1017-1019 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Shibata: "Crystallization and Preliminary X-Ray Diffraction Studies of a DNA Excision Enzyme, UvrB, from Thermus thermophilus HB8" Acta Cryst.D55. 704-705 (199)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Fukuyama, K.Sato, H.Itakura, S.Takahashi & T.Hosoya: "Binding of Iodide to Atrhromyces ramosus Peroxidase Investigated with X-Ray Crystallo-graphic Analysis, ^1H and ^<127>I NMR Spectroscopy, and Steady-state Kinetics" J.Biol.Chem.272(9). 5752-5756 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kumagai, T.Fujiwara, H.Matsubara and K.Saeki: "Membrane Localization, Topology and Mutual Stabilization of the rnfABC Gene Products in Rhodobacter capsulatus and Implications for A New Family of Energy-Coupling NADH-Oxidoreductases" Biochemistry. 36. 5509-5521 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Oh-oka, M.Iwaki & S.Itoh: "Viscosity Dependence of the Electron Transfer Rate from Bound Cytochrome c to P840 in the Photosynthetic Reaction Center of the Green Sulfur Bacterium Chlorobium tepidum" Biochemistry. 36(30). 9267-9272 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Itakura, Y.Oda & K.Fukuyama: "Binding Mode of Benzhydroxamic Acid to Atrhromyces ramosus Peroxidase Shown by X-Ray Crystallographic Analysis of the Complex at 1.6 * Resolution" FEBS Letters. 412. 107-110 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Oda, T.Matsunaga, K.Fukuyama, T.Miyazaki, T.Morimoto: "Tertiary and Quaternary Structure of 0.19 alpha-Amilase Inhibitor from Wheat Kernel Determined by X-Ray Analysis of the Complex at 2.06 * Resolution" Biochemistry. 36 (44). 13503-13511 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Tachiki, R.Kato, R.Masui, K.Hasegawa, H.Itakura, K.Fukuyama & S.Kuramitsu: "Domain Organization and Functional Analysis of Thermus thermophilus MutS Protein" Nucleic Acid Research. 26 (18). 4153-4159 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Omata, S.Asada, H.Sakamoto, K.Fukuyama & M.Noguchi: "Crysta-llization and Preliminary X-Ray Diffraction Studies on the Water Soluble Form of Rat Heme Oxygenase-1 in Complex with Hme" Acta Cryst. D54. 1017-1019 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Shibata, N.Nakagawa, M.Sugihara, R.Masui, R.Kato, S.Kuramitsu & K.Fukuyama: "Crystallization and Preliminary X-Ray Diffraction Studies of a DNA Excision Enzyme, UvrB,from Thermus thermophilus HB8" Acta Cryst.D55. 704-705 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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