研究概要 |
本研究では、光合成の酸素発生標品に結合した表在性蛋白が植物種により異なることに着目して、酸素発生系の進化を解明することを目的とした。高等植物の酸素発生標品には、33,23,17kDaの3種の表在性蛋白が結合しているが、紅藻やラン色細菌の標品には33kDa蛋白は存在するが23,17kDa蛋白はなく、その代わりにチトクロームc550と12kDa蛋白が結合している。さらに、紅藻には、高等植物やラン色細菌にはない新規な20kDa蛋白が表在性蛋白として結合している。そこで、本研究では、紅藻の4種の表在性蛋白に対する抗体を作成し、それらの抗体との反応性から、進化のどの段階でチトクロームc550と12kDa蛋白が23,17kDa蛋白に置き換わったのか、またどの段階で20kDa蛋白が出現しどの段階で消失したのか明らかにすることにより、酸素発生系の進化を解明しようと試みた。そのためには、特異性の高い抗体を作成することが最も重要となる。最初は、紅藻の酸素発生標品から4種の表在性蛋白を精製しようとしたが、完全に精製純化した標品を大量に得ることは困難であった。そこで、4種の表在性蛋白の遺伝子をクローニングし、大腸菌による大量発現を試みた。その結果、4種の表在性蛋白全てそれらの遺伝子のクローニングに成功し、全配列も決定することができた。さらに、これらの遺伝子を大腸菌に導入し、大量発現系にも成功した(但し、チトクロームc550についてはアポ蛋白の発現)。そして、12,20kDaの両表在性蛋白については、すでに特異性の高い抗体を作成できた。現在、チトクロームc550と33kDa蛋白に対する抗体を作成中である。すでに、12,20kDa蛋白の抗体を用いて、各種藻類との反応性を調べつつある。その結果、例えば、褐藻は20kDa蛋白の抗体と反応することが明らかになった。今後、これらの抗体との反応を精力的に調べ、酸素発生系の表在性蛋白を指標とした解析を進める予定である。
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