1995 年度実績報告書

光化学系II反応中心の分子構築と機能発現

研究課題

研究課題/領域番号	06404003
研究機関	岡山大学
研究代表者	佐藤公行岡山大学, 理学部, 教授 (10032822)
研究分担者	稲垣言要岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (50221776) 高橋裕一郎岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (50183447)
キーワード	光合成 / 光化学系II / 反応中心 / Synechocystis / 突然変異 / クラミドモナス / P-680 / プロセシングプロテアーゼ
研究概要	光化学系II反応中心の分子構築の動態に関して、以下の解析を行った。 1.psbAのin vitro mutagenesisによる光耐性株の作成と光耐性機構の解析 Synechocystis PCC 6803株のD1タンパク質をコードするpsbAII遺伝子について、PCR法によりrandom mutagenesisを行い、320μE/m^2/sの光強度下でスクリーニングすることにより、約50万の形質転換株のうちから18種の光耐性株を分離することに成功した。これらの変異株は、対象としたpsbAIIの領域(アミノ酸にして178残基、F-180からA-357まで)に3〜9ケの塩基置換、1〜5ケのアミノ酸置換を持ち、それらの置換部位は期待されるように領域中に広く分布していた。これらの光耐性株について、その光耐性の機構を解明するために、励起エネルギー伝達、電子伝達、タンパク質の合成と分解速度における変化を解析した。 2.Dlタンパク質前駆体C-末プロセシング機構の解析純化したホウレンソウのC-末プロセシング酵素とDlタンパク質のC-末に相当するオリゴペプチドを用いた基質認識機構の解析の結果をもとに、Chlamydomonas reinhardttiを用いて、+1部位のSerをPhe,Cys,Gly,Valに置換した変異株を作成し、Dlタンパク質のin vivoでの切断速度を比較した。一方、精製されたホウレンソウのプロテアーゼのN-末27アミノ酸の配列と内部配列をもとに、その遺伝子を同定しその塩基配列を決定し、ラン藻を用いてこの遺伝子発現の人工的な制御を試みた。 3.エンドウの単離葉緑体を用いたDlタンパク質合成の光制御の機構の解析この系においては、psbA mRNAの翻訳は光に依存し、暗黒下では22-24kDaの翻訳中間体の蓄積を示した。この翻訳伸長の光による制御は、光化学系Iの作動に伴う“redox"制御であることを証明した。

研究成果
(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] Bialek-Bylka,G.E.,T.Tomo,K.Satoh and Y.Koyama: "15-cis-β-carotene found in the reaction center of spinach photosystem II." FEBS Lett.363. 137-140 (1995)
[文献書誌] Taguchi,F.,Y.Yamamoto and K.Satoh: "Recognition of the structure around the site of cleavage by the carboxyl-terminal processing protease for Dl precursor protein of the photosystem II reaction center." J.Biol.Chem.270. 10711-10716 (1995)
[文献書誌] Fujita,S..,N.Inagaki,Y.Yamamoto,F.Taguchi,A.Matsumoto and K.Satoh: "Identification of the carboxyl-terminal processing protease for Dl precursor protein of photosystem II reaction center of spinach." Plant Cell Physiol.36. 1169-1177 (1995)
[文献書誌] Mimuro,M.,T.Tomo,Y.Nishimura,I.Yamazaki,K.Satoh: "Identification of a photocyemically inactive pheophytin molecule in spinach D_1-D_2-cytb_<559> complex." Biochem.Biophys.Acta. 1232. 81-88 (1995)
[文献書誌] Inagaki,N.,Y.Yamamoto,H.Mori and K.Satoh: "Carboxyl-terminal processing protease for the Dl precursor protein : Cloning and sequencing of the spinach cDNA." Plant Mol.Biol.(in press). (1995)
[文献書誌] Narusaka,Y.,K.Utsumi,Y.Yamamoto,A.Hatano and K.Satoh: "Characterization of a photo-tolerant mutant of Synechocystis sp.PCC 6803 created by in vitro random mutagenesis of psbAII." Plant Sci.(in press). (1996)
[文献書誌] Satoh,K.: "Oxygenic Photosynthesis ; The Light Reactions" Kluwer Academic Publishers(in press(分担)),

1995 年度 実績報告書

光化学系II反応中心の分子構築と機能発現

研究代表者

佐藤 公行 岡山大学, 理学部, 教授 (10032822)

研究成果

[文献書誌] Bialek-Bylka,G.E.,T.Tomo,K.Satoh and Y.Koyama: "15-cis-β-carotene found in the reaction center of spinach photosystem II." FEBS Lett.363. 137-140 (1995)

[文献書誌] Taguchi,F.,Y.Yamamoto and K.Satoh: "Recognition of the structure around the site of cleavage by the carboxyl-terminal processing protease for Dl precursor protein of the photosystem II reaction center." J.Biol.Chem.270. 10711-10716 (1995)

[文献書誌] Fujita,S..,N.Inagaki,Y.Yamamoto,F.Taguchi,A.Matsumoto and K.Satoh: "Identification of the carboxyl-terminal processing protease for Dl precursor protein of photosystem II reaction center of spinach." Plant Cell Physiol.36. 1169-1177 (1995)

[文献書誌] Mimuro,M.,T.Tomo,Y.Nishimura,I.Yamazaki,K.Satoh: "Identification of a photocyemically inactive pheophytin molecule in spinach D_1-D_2-cytb_<559> complex." Biochem.Biophys.Acta. 1232. 81-88 (1995)

[文献書誌] Inagaki,N.,Y.Yamamoto,H.Mori and K.Satoh: "Carboxyl-terminal processing protease for the Dl precursor protein : Cloning and sequencing of the spinach cDNA." Plant Mol.Biol.(in press). (1995)

[文献書誌] Narusaka,Y.,K.Utsumi,Y.Yamamoto,A.Hatano and K.Satoh: "Characterization of a photo-tolerant mutant of Synechocystis sp.PCC 6803 created by in vitro random mutagenesis of psbAII." Plant Sci.(in press). (1996)

[文献書誌] Satoh,K.: "Oxygenic Photosynthesis ; The Light Reactions" Kluwer Academic Publishers(in press(分担)),

1995 年度実績報告書

佐藤公行岡山大学, 理学部, 教授 (10032822)