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1990 年度 研究成果報告書概要

真核及び原核生物呼吸鎖電子伝達系の構造機能と進化

研究課題

研究課題/領域番号 01470148
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 物質生物化学
研究機関大阪大学

研究代表者

松原 央  大阪大学, 理学部, 教授 (00028242)

研究分担者 佐伯 和彦  大阪大学, 理学部, 助手 (40201511)
若林 貞夫  大阪大学, 理学部, 助手 (80148436)
福山 恵一  大阪大学, 理学部, 講師 (80032283)
研究期間 (年度) 1989 – 1990
キーワード呼吸鎖電子伝達系 / 真核・原核生物 / 構造、機能、進化 / チトクロムbc_1 / 結晶化 / 部位特異的変異 / ユ-グレナc_1 / b_6f
研究概要

1)ウシ心筋ミトコンドリアよりチトクロムbc_1 複合体を改良調製しその定常状態での速度論的解析から、QH_2からチトクロムcへの2電子移行はピンポン機作によることが判明した。2)この標品に庶糖を含むポリエチレングリコ-ルを加え室温で1〜2週間放置すると1〜2mm角の赤い平行六面体の結晶が折出した。再現性もよく、大量調製も可能である。3)この結晶のX線回折パタ-ンは8A分解能以上の解析が可能であることを示唆した。ただこの結晶は機械的衝撃に弱く、かつ空気中で除々に変性するので今一歩各種条件の改良が必要である。4)ユ-グレナのチトクロムcの精製は還元型で行なうと良好な結果をえたので、現在大量精製続行中で結晶化を試みる段階である。5)ユ-グレナのチトクロムc_1cDNAの全塩基配列を決定した。他の生物起源のc_1と比較し、鉄への配位子(His,Met)、膜結合部位の共通性を指摘した。また、ヘムCのペプチド鎖への結合部位はただ1ケ所のCysー42のみであり、他のc_1でみられるもう1所のCysー39はPheで置換されていることを確実にした。6)酵母のチトクロムc_1の部位特異的変異を鉄配位子に導入し(His44Phe,Tyr;Met164Leu,Lys)、それぞれがc_1の構造やbc_1複合体への組み込みに重要な役割を演じていることを示した。7)ペプチド部位欠損実験から酵母c_1でチトクロムcと接触すると考えられた2ケ所の酸性領域の1ケ所(70番附近)は必須ではないと結論できた。8)ウシ心筋ミトコンドリア複合体Iの13KDa(2種),30kDa,20KDaサブユニットを単離し、その全構造、部分構造を決定し、細菌フェレドキシンに類似の構造を見い出した。9)藍色細菌のチトクロムb_6fがチトクロム酸化酵素に電子を伝達し、その折チトクロムC_<553>が働いていることを示した。

  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] Y.Minami: "The Isolation and Characterization of Cytochrome b_6f Complex from the Cyanobacterium Spirulina sp." Plant Cell Physiol.30. 91-98 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Mukai: "An Atypical HemeーBinding Structure of Cytochrome c_1 of Euglena gracilis Mitochondrial Complex III" Eur.J.Biochem.178. 649-656 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Nakai: "Protein Sorting between the Outer and Inner Mitochondrial Membranes:Submitochondrial localization of cytochrome c__ー_1 whose Presequence is replaced by the Nーterminal Region of 70kDa Outer Membrane Protein" J.Biochem.106. 181-187 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 向井 邦晃: "Euglena ミトコンドリアの呼吸鎖電子伝達系ーシトクロムbc_1複合体の比較生化学" 日本農芸化学会誌. 63. 1509-1512 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Mukai: "Molecular Cloning and Nucleotide Sequence of cDNA Encoding Euglena gracilis Cytochrome c_1" J.Biochem.106. 479-482 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Matsubara: "Cytochrome c_1 Heme Ligands and Acidic Regions Interacting with Cytochrome c" Proc.of Int'l Symp.on Bioenergetics of Proton Pumps:Biochemistry,Cell Biology,and Molecular Pathology. 110-113 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Nakai: "Replacement of Putative Axial Liands of Heme Iron in Yeast Cytochrome c_1 by Site Directed Mutagenesis" J.Biochem.108. 798-803 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] R.Masui: "Amino Acid Sequences of Two 13 k and 30 k Polypeptides from Bovine Heart Mitochondrial Complex I" The Protein Society symp.(Abstracts). IV. M-125 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] R.Masui: "The Amino Acid Sequences of Two 13 kDa Polypeptides and Partial Amino Acid Sequence of 30kDa Polypeptide of Complex I from Bovine Heart Mitochondria" J.Biochem.109. (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Kubota: "SteadyーState Kinetics of Beef Heart Cytochrome bc__ー_1 Complex" Proc.of Int'l.Symp.on Bioenergetics of Proton Pumps:Biochemistry,Cell Biology,and Molecular Pathology. 127 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y. Minami,, K. Wada, and H. Matsubara: "The Isolation and Characterization of a Cytochrome b_6f Complex from the Cyanobacterium Spirulina sp." Plant Cell Physiol. 30(1). 91-98 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Mukai, M. Yoshida, H. Toyosaki, Y. Yao, S. Wakabayashi and H. Matsubara: "An Atypical Heme-binding Structure of Cytochrome c_1 of Euglena gracilis Mitochondrial Complex III" Eur. J. Biochem.178(3). 649-656 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Nakai, M. Harabayashi, T. Hase, and H. Matsubara: "Protein Sorting between the Outer and Inner Mitochondrial Membranes : Submitochondrial Location of Cytochrome c_1 Whose Presequence is Replaced by the N-terminal Region of 70kDa Outer Membrane Protein" J. Biochem.106(1). 181-187 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Mukai and H. Matsubara: "Respiratory electron Transfer System of Euglena Mitochondria (in Japanese)" Japanese Agr. Chem.63(9). 1509-1512 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Mukai, S. Wakabayashi, and H. Matsubara: "Molecular Cloning and Nucleotide Sequence of cDNA Encoding Euglena gracilis Cytochrome c_1" J. Biochem.106(3). 479-482 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Matsubara: "Cytochrome c_1 Heme Ligands and Acidic Regions Interacting with Cytochrome c" Proc. of Int'l Symp. on Bioenegetics of Proton Pumps : Biochemistry, Cell Biology, and Molecular Pathology (eds., T. Fukui et al.). 110-113 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Kubota, S. Yoshikawa, and H. Matsubara: "Steady-State Kinetics of Beef Heart Cytochrome bc_1 Complex" Pro. of Int'l Symp. on Bioenegetics of Proton Pumps : Biochemistry, Cell Biology, and Molecular Pathology (eds., T. Fukui et al.). 127 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Nakai, H. Ishiwatari, A. Asada, M. Bogaki, K. Kawai, Y. Tanaka, and H. Matsubara: "Replacement of Putative Axial Lignads of Heme Iron in Yeast Cytochrome b_1 by Site Directed Mutagenesis" J. Biochem. 108(5). 798-803 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] R. Masui, S. Wakabayashi, H. Matsubara, and Y. Hatefi: "Amino Acid Sequences of Two 13kDa Polypeptides and Partial Amino Acid Sequence of 30kDa Polypeptide of Complex I from Bovine Mitochondria" The Protein Soc. Symp. IV. 125 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] R. Masui, S. Wakabayashi, H. Matsubara, and Y. Hatefi: "The Amino Acid Sequences of Two 13kDa Polypeptides and Partial Amino Acid Sequence of 30kDa Polypeptide of Complex I from Bovine Heart Mitochondria" J. Biochem.109. 1991

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1993-08-12  

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