| 研究概要 |
「赤・遠赤色光可逆的反応」は,植物の発生や生長・分化などの様々な過程に広く関係して,環境の光情報を植物に伝える重要な役割を果たしており,植物が生きて行くために欠くことのできない調節作用の一つである。この環境の光を吸収する光受容色素はフィトクロムと呼ばれる色素蛋白質で,特定波長の光で可逆的に相互変換する二つの異性体(P_r型およびP_<fr>型)で存在する。発色団のフィトクロモビリン(PΦB)は,天然から極微量しか得られず,精製も極めて困難である。そこで本研究では,発色団の構造と機能相関や,アポ蛋白質と発色団との相互作用の解明,更に光合成系遺伝子発現・調節機構の解明など,この分野を飛躍的に発展させるために,PΦB及びその誘導体の新合成戦略の確立を目指して種々検討し,下記のような成果を挙げることができた。
1.PΦB及び代替物として用いられるフィコシアノビリン(PCB),さらにそれらの誘導体の全合成を世界に先駆けて達成し,in vitroにおけるアポ蛋白質との再構成実験によりフィトクロムの発色団結合サイト周辺の化学的環境の解明と光可逆的機能の発現に成功した。
2.発色団欠損変異株を用いたin vivoでの再構成実験により,フィトクロムAとBでは発色団の機能が全く異なることを世界で初めて見出した。
3.発色団結合サイトにおける光ラベル化実験の実現を目指し,18位への光ラベル基導入に成功した。
4.入手容易なビリルビンを出発物質とする新規で簡便なPΦB誘導体の一般合成法,及びバクテリオフィトクロムの発色団であるビリルビン誘導体の一般合成法を確立した。
5.P_<fr>型に相当するCD環部分の立体化学を固定したPCB誘導体の合成に成功した。
6.アポ蛋白質を単離精製するためのアフィニティークロマトグラフィーの実現を目指して,PCB誘導体の樹脂への固定を試み,好結果を得た。
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