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光化学系II酸素発生複合体の結晶化と構造解析

研究課題

研究課題/領域番号 11169245
研究種目

特定領域研究(A)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関理化学研究所

研究代表者

沈 建仁  理化学研究所, 光合成科学研究室, 先任研究員 (60261161)

研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2000年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1999年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード結晶化 / 構造解析 / 光化学系II / 膜蛋白質 / 複合体 / 酸素発生 / 蛋白質複合体 / 光合成
研究概要

光化学系II複合体は、14種の膜貫通サブユニットと3種の膜表在性サブユニットを含む、分子量320kDaの超分子複合体である。系II複合体の結晶構造解析を行うため、約35種の重原子同型誘導体を作製し、SPring-8のBL41XU,BL45PXにて、100K,X線波長1.0Åにてデータ収集・分析を行った。その結果、Ta_6Br_<14>の誘導体と母結晶の差パターソン関数から有意な差が得られ、分解能6.0Åでの初期位相を得ることができ、それに基づき光化学系II複合体の初期電子密度図を得た。しかし、多くの誘導体については、母結晶との差パターソン関数において、ノイズレベルが高いため重原子位置を決定することができなかった。これは、重原子ソーキング操作による結晶の同型性の変化が原因と考え、同型性保持に適したソーキング条件(それぞれの重原子の濃度、ソーキング時間)を検討し、その確立を行った。一方、光化学系II複合体には、4原子マンガンからなるクラスターと、3原子以上の鉄が含まれているので、マンガンと鉄のMADデータを収集した。マンガンのMADデータから有意なピークが得られ、それを用いた位相改良を試みている。鉄については、解析可能なデータを得ることができなかった。
構造解析と並行して、より分解能の高い結晶作成を試み、サンプルバッチ・結晶化条件の違いにより、最高3.1Åの回折点を与える結晶を得ることができた。

報告書

(2件)
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (4件)

  • [文献書誌] Shen J.-R.,Kamiya N.: "Crystallization and the crystal properties of the oxygen evolving photosystem II from Synechococcus vulcanus."Biochemistry. 39・48. 14739-14744 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Enami I.,Yoshihara S.,Tohri A.,Okumura A.,Ohta H.,Shen J.-R.: "Cross-reconstitution of various extrinsic proteins and photosystem II complexes from cyanobacteria, red algae and higher plants."Plant Cell Physiol.. 41・12. 1354-1364 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Al-Khaldi,S.,Coker,J.,Shen,J.-R.,R.L.Burnap: "Characterization of site-directed mutations in the manganese-stabilizing protein of Synechocystis sp. PCC 6803 unable to grow photoauto-trophically in the absence of cytochrome c-550."Plant Mol.Biol.. 43. 33-41 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Ohta H., et al.: "Cloning, expression of the psbU gene, and functional studies of the recombinant 12-kDa protein of photosystem II from a red alga Cyanidium caldarium"Biochem.Biophys.Res.Comm.. 260・1. 245-250 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2018-03-28  

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