2003 年度実績報告書

黎明期の光合成

研究課題

研究課題/領域番号	14390051
研究機関	神奈川大学
研究代表者	井上和仁神奈川大学, 理学部, 助教授 (20221088)
研究分担者	鈴木祥弘神奈川大学, 理学部, 専任講師 (50301586) 永島賢治東京都立大学, 大学院・理学研究科, 助手 (80264589) 藤田祐一名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教授 (80222264) 小林正美筑波大学, 物質工学系, 助教授 (70234846)
キーワード	光合成 / 光合成細菌 / 色素 / 進化 / クロロフィル / シアノバクテリア / エネルギー代謝 / 環境適応
研究概要	昨年度に引き続き本年度は、次のような研究を行った。 (1)色素合成系からみた光合成生物の系統解析光合成に不可欠なバクテリオクロロフィルとクロロフィルの合成過程で共通する酵素遺伝子を分子指標にした光合成原核生物の系統解析を行うために、新規の酵素遺伝子を数種単離した。また、緑色硫黄細菌Chlorobium phaeobacteroidesより新規のカロテノイド種を単離した。さらに緑色硫黄細菌C.tepidumおよび紅色細菌価Rhodobacter capsulatus由来のバクテリオクロロフィル合成遺伝子をシアノバクテリアSynechocystis sp.PCC6803に導入し、シアノバクテリア内で新規の色素が蓄積することを確認した(鈴木、小林、井上)。 (2)鉄硫黄タンパク質を指標とした光合成生物の進化光化学系I、フェレドキシン、ニトロゲナーゼなどは鉄硫黄クラスターを活性中心として持つ。鉄硫黄クラスターは、酸化還元を担う活性中心としては生物進化の最も初期から用いられた成分であると考えられ、黎明期の光合成進化過程を推定する上でも重要な成分である。今年度は、緑色硫黄細菌C.tepidumの2Fe-2S型フェレドキシンを大腸菌内で大量発現させることに成功した。また、C.tepidumの鉄硫黄蛋白質のアッセンブリーファクターに関しても研究を開始した。(井上)。 (3)ニトロゲナーゼ、プロトクロロフィリドリダクターゼ、クロロフィリドリダクターゼの進化光非依存型プロトクロロフィリド還元酵素(BchL/BchN/BchB)のうち、(BchL)_2複合体が4Fe-4S型鉄硫黄クラスターを結合していることを極低温ESRによって示した。光非依存型プロトクロロフィリド還元酵素(BchL/BchN/BchB)とクロロフィリド還元酵素(BchX/BchY/BchZ)の構造遺伝子の破壊株を作製した(藤田、永島,井上)。

研究成果

(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] Hirabayashi H., Ishi T., Takaichi S., Inoue K., Uehara: "The role of carotenoids in the photoadaptation of the brown-colored sulfur bacterium Chlorobium phaeobacteroides"Photochemistry and photobiology. 79(3)(掲載決定). (2004)
[文献書誌] Tsukatani Y., Matsuura K., Nagashima V.P.K.(他2名): "Phylogenetic distribution of unusual triheme to tetraheme cytochrome subunit in the reaction center complex of purple phot"Photosynthesis Research. 79. 83-91 (2004)
[文献書誌] Miyadera H., Hiraishi A., Nagashima V.P.K.(他7名): "Complex II from phototrophic purple bacterium Rhodoferax fermentans displays rhodoquinol-fumarate reductase activity"Eur.J.Biochem.. 270. 1863-1874 (2003)
[文献書誌] Kada S., Koike H., Satoh K., Hase T., Fujita Y.: "Arrest of chlorophyll synthesis and differential decrease of Photosystems I and II in a cyanobacterial mutant lacking light-independent protochlorophyllide reductase"Plant Molecular Biology. 51(2). 225-235 (2003)
[文献書誌] Mimuro M., Akimoto S., Kobayashi M(他6名): "Identification of the primary electron donor in PS II of the Cbl d-dominated cyanobacterium Acaryochloris marina"FEBS Lett.. 556. 95-98 (2004)
[文献書誌] Fujita, Y., Bauer, C.E.: "Porphyrin Handbook, vol.13, Chlorophylls and bilins : Biosynthesis.Synthesis and Degradation"Elsevier Science. 48 (2003)

2003 年度 実績報告書

黎明期の光合成

研究代表者

井上 和仁 神奈川大学, 理学部, 助教授 (20221088)

研究成果

[文献書誌] Hirabayashi H., Ishi T., Takaichi S., Inoue K., Uehara: "The role of carotenoids in the photoadaptation of the brown-colored sulfur bacterium Chlorobium phaeobacteroides"Photochemistry and photobiology. 79(3)(掲載決定). (2004)

[文献書誌] Tsukatani Y., Matsuura K., Nagashima V.P.K.(他2名): "Phylogenetic distribution of unusual triheme to tetraheme cytochrome subunit in the reaction center complex of purple phot"Photosynthesis Research. 79. 83-91 (2004)

[文献書誌] Miyadera H., Hiraishi A., Nagashima V.P.K.(他7名): "Complex II from phototrophic purple bacterium Rhodoferax fermentans displays rhodoquinol-fumarate reductase activity"Eur.J.Biochem.. 270. 1863-1874 (2003)

[文献書誌] Kada S., Koike H., Satoh K., Hase T., Fujita Y.: "Arrest of chlorophyll synthesis and differential decrease of Photosystems I and II in a cyanobacterial mutant lacking light-independent protochlorophyllide reductase"Plant Molecular Biology. 51(2). 225-235 (2003)

[文献書誌] Mimuro M., Akimoto S., Kobayashi M(他6名): "Identification of the primary electron donor in PS II of the Cbl d-dominated cyanobacterium Acaryochloris marina"FEBS Lett.. 556. 95-98 (2004)

[文献書誌] Fujita, Y., Bauer, C.E.: "Porphyrin Handbook, vol.13, Chlorophylls and bilins : Biosynthesis.Synthesis and Degradation"Elsevier Science. 48 (2003)

2003 年度実績報告書

井上和仁神奈川大学, 理学部, 助教授 (20221088)