| 研究領域 | 光合成分子機構の学理解明と時空間制御による革新的光ー物質変換系の創製 |
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| 研究課題/領域番号 |
18H05175
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
菓子野 康浩 兵庫県立大学, 生命理学研究科, 准教授 (20221872)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 光化学系II / 光合成的酸素発生反応 / クロロフィルd / 天然光合成 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、酸素発生型光合成生物でありながら、特殊な光合成色素であるクロロフィルdによる光合成を行う海洋性シアノバクテリアAcaryochloris marinaから光化学系II（系II）を酸素発生活性を保持した健全な状態で精製することによりその酸素発生反応機構を詳細に解析し、原子レベルの構造をも明らかにすることを目的としている。2019年度には、ショ糖密度勾配遠心による精製により、BN-PAGE上で単一バンドとなる精製標品が得られるようになった。そのため、構造解析のための基礎データとして、タンパク質の解析や色素分析、Mnの定量等を行った。酸素発生反応に重要な機能を果たし、反応中心当たり4原子が結合してると考えられるMnは、49クロロフィルd当たりに4原子が結合していた。系IIの反応中心当たり2分子が結合しているフェオフィチン分子は、119クロロフィルd当たりに2分子となり、両者の値にはまだ不一致がみられる状態であった。並行して、負染色後に電子顕微鏡による画像解析を行うことによって、精製度の検証を行った。比較的に良好な精製が成されているとみられたため、検証を兼ねて負染色による電子顕微鏡撮影を実施し、単粒子解析を行った。その結果、すでに報告されているPcbタンパク質を結合した状態の粒子画像と同じように、反応中心複合体とみられる構造体の周囲をタンパク質が取り囲んだ粒子画像が得られた。そこで、結晶化のための精製を行いつつ、結晶化せずに構造を解析することができるクライオ電子顕微鏡による単粒子解析を通した構造解析にも精力的に取り組んだ。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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