光化学系1複合体のアセンブリー装置の分子生物学的解析

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11640649
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 高橋 裕一郎 岡山大学, 理学部, 助教授 (50183447)
• キーワード: 光合成 / 葉緑体 / 光化学系1 / アセンブリー / 形質転換 / タンパク質工学 / ヒスチジンタグ / 緑藻クラミドモナス

研究概要

光化学系1複合体の合成に必須で、葉緑体遺伝子にコードされるYcf4タンパクが形成する複合体の精製を行った。緑藻クラミドモナスのチラコイド膜をTriton X-100で可溶化し、ショ糖密度勾配超遠心にかけると、Ycf4タンパクは一部の光化学系1複合体と結合して分離された。タンパク質を短い時間パルスラベルした細胞からYcf4を結合する光化学系1複合体を単離すると、この画分の光化学系1タンパクが特異的にラベルされていた。パルスラベルの時間を長くすると、Ycf4を含まない光化学系1複合体画分にラベルは移行したので、Ycf4タンパクは新たに合成された光化学系1複合体と結合することが示された。したがって、Ycf4は光化学系1複合体のアセンブリー装置を構成する成分であると考えられる。
次に、アセンブリー装置として機能するYcf4複合体を精製するため、Ycf4にヒスチジンタグを融合した形質転換体を作出した。しかし、アフィニティカラムによりYcf4複合体は精製できなかった。ところが、ヒスチジンタグを融合したYcf4の機能が部分的に損なわれ、光化学系1複合体の機能が影響を受け、より多くの活性酸素を生成するようになった。これは、Ycf4複合体が機能的な光化学系1複合体のアセンブリーに関与する証拠である。
現在、Ycf4に別のTAP(tandem affinity purification)タグを融合させ、アフィニティクロマトグラフィーにより精製を可能にしたり、アミノ酸置換により機能を改変し光化学系1複合体のアセンブリーに影響を与えたりした形質転換体を作製中で、Ycf4が形成するアセンブリー装置の構造と機能の解析を更に進めていきたい。

研究成果

• [文献書誌] Hatano-Iwasaki, A., Minagawa, J., Inoue, Y and Takahashi, Y.: "Characterization of chloroplast psbA transformants of Chlamydomonas reinhardtii with impaired processing of a photosystem II reaction center protein, D1"Plant Molecular Biology. 42. 353-363 (2000)