酸素発生型光合成生物における光化学系I活性中心の生合成の分子メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 19570039
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物生理・分子
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 中井 正人 大阪大学, 蛋白質研究所, 准教授 (90222158)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2008年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2007年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 鉄硫黄クラスター / 膜蛋白質複合体 / 生合成 / 葉緑体 / 光化学系 / オルガネラ / コファクター / シロイヌナズナ / 足場蛋白質 / グルタレドキシン / 光合成

研究概要

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生物界に広く分布する蛋白質の総称で、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やらん藻を材料に、鉄硫黄クラスター生合成の分子メカニズムに焦点を当て研究を進めた。その結果、光化学系Iの鉄硫黄クラスター活性中心の生合成に関与する因子のキャラクタリゼーションに成功した

研究成果

• [雑誌論文] Arabidopsis cytosolic Nbp35 homodimer can assemble both [2Fe-2S] and [4Fe-4S] clusters in two distinct domains (2009)
  • 著者名/発表者名: Kohbushi Hirokazu, Nakai Yumi, Kikuchi Shingo, Yabe Toshiki, Hori Hiroshi, Nakai Masato
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 378(4) ページ: 810-815
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arabidopsis cytosolic Nbp35 homodimer can assemble both [2Fe-2S] and [4Fe-4S] clusters in two distinct domains. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Kohbushi
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications. 378 ページ: 810-815
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-identical contributions of two membrane-bound cpSRP components, cpFtsY and Alb3, to thylakoid biogenesis (2008)
  • 著者名/発表者名: Asakura Yukari, Kikuchi Sshingo, Nakai Masato
  • 雑誌名: The Plant Journal 56 ページ: 1007-1017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chloroplast outer envelope protein CHUP1 is essential for chloroplast anchorage to the plasma membrane and chloroplast movement (2008)
  • 著者名/発表者名: Oikawa Kazusato, Yamasato Akihiro, Kong Sam Geun, Kasahara Masahiro, Nakai Masato, Takahashi Fumio, Ogura Yasunobu, Oikawa Kazusato, Yamasato Akihiro, Kong Sam Geun, Kasahara Masahiro, Nakai Masato, Takahashi Fumio, Ogura Yasunobu, Kagawa Takatoshi, Wada Masamitsu
  • 雑誌名: Plant Physiology 148(2) ページ: 829-842
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thio modification of yeast cytosolic tRNA requires a ubiquitin-related system that resembles bacterial sulfur transfer systems (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakai Yumi, Nakai Masato, Hayashi Hideyuki
  • 雑誌名: Journal Biological Chemistry 283(41) ページ: 27469-27476
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural analysis of Arabidopsis CnfU protein : an iron-sulfur cluster biosynthetic scaffold in chloroplasts (2008)
  • 著者名/発表者名: Yabe Toshiki, Yamashita Eiki, Kikuchi Akihiro, Morimoto Kozo, Nakagawa Atsushi, Tsukihara Tomitake, Nakai Masato
  • 雑誌名: Journal of Molecular Biology 381(1) ページ: 160-173
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thio modification of yeast cytosolic tRNA requires a ubiquitin-related system that resembles bacterial sulfur transfer systems. (2008)
  • 著者名/発表者名: Yumi Nakai
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 283 ページ: 27469-27476
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural analysis of Arabidopsis CnfU protein : an iron-sulfur cluster biosynthetic scaffold in chloroplasts. (2008)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Yabe
  • 雑誌名: Journal of Molecular Biology 381 ページ: 160-173
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thio modification of yeast cytosolic tRNA is an iron-sulfur protein-dependent pathway (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakai Yumi, Nakai Masato, Lill Roland, Suzuki Tsutomu, Hayashi Hideyuki
  • 雑誌名: Molecular and Cellular Biology 27(8) ページ: 2841-2847
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thio modification of yeast cytosolic tRNA is an iron-sulfur protein-dependent pathway. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yumi Nakai
  • 雑誌名: Molecular and Cellular Biology 27 ページ: 2841-2847
  • 査読あり
• [学会発表] 日本生化学会・日本分子生物学会合同大会 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中井由実, 中井正人, 林秀行
  • 学会等名: ユビキチン様タンパク質Urm1と硫黄運搬タンパク質Uba4は酵母サイトゾルtRNAの硫黄修飾に必要である
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] Protein import into chloroplasts is mediated by a 1-MD translocation complex at the inner envelope membrane. (2008)
  • 著者名/発表者名: Masato Nakai
  • 学会等名: The EMBO Conference series “Control, co-ordination and regulation of protein targeting and translocation"
  • 発表場所: フランス セントマキシム
  • 年月日: 2008-10-27
• [学会発表] 日本生化学会・日本分子生物学会合同大会 (2007)
  • 著者名/発表者名: 桂真一郎, 矢部俊樹, 中井正人
  • 学会等名: 葉緑体におけるcpSufEとAtGrx3の相互作用とFe-Sクラスター生合成との関連について
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-13
• [学会発表] 日本生化学会・日本分子生物学会合同大会 (2007)
  • 著者名/発表者名: 矢部俊樹, 堀洋, 中井正人
  • 学会等名: [4Fe-4S]型鉄硫黄クラスター形成に関与する蛋白質HCF101の機能解析
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-13
• [学会発表] 日本生化学会・日本分子生物学会合同大会 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中井由実, 中井正人, 林秀行
  • 学会等名: 酵母tRNAの2チオ修飾と鉄硫黄クラスター形成経路の関係
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-13
• [学会発表] 葉緑体におけるcpSufEとAtGrx3の相互作用とFe-Sクラスター生合成との関連について (2007)
  • 著者名/発表者名: 桂 真一郎
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川)
  • 年月日: 2007-12-11
• [学会発表] [4Fe-4S]型鉄硫黄クラスター形成に関与する蛋白質HCF101の機能解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 矢部 俊樹
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川)
  • 年月日: 2007-12-11
• [学会発表] CnfU, Nfu, & NifU : Similar but Distinct Fe-S Cluster Biosynthetic Scaffolds Required under Different Intracellular Conditions (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakai Masato
  • 学会等名: Biogenesis of Iron Sulfur proteins : Cluster Assembly and regulation
  • 発表場所: フランス ヴィラドゥランス
  • 年月日: 2007-07-10
• [学会発表] CnfU, Nfu, & NifU: Similar but Distinct Fe-S Cluster Biosynthetic Scaffolds Required under Different Intracellular Conditions. (2007)
  • 著者名/発表者名: 中井 正人
  • 学会等名: International Conference on Biogenesis of Iron Sulfur proteins: Cluster Assembly and Regulation
  • 発表場所: ヴィラデランス(フランス)
  • 年月日: 2007-07-10
• [学会発表] 東北大学 第34回 生体分子科学討論会 (2007)
  • 著者名/発表者名: 矢部俊樹, 山下栄樹, 菊池晶裕, 齋藤正男, 中井正人
  • 学会等名: 葉緑体における鉄硫黄クラスター生合成機構の構造生物学
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-06-23
• [図書] キーワード : 蛋白質の一生 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中井 正人
  • 出版者: 共立出版