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2005 年度 実績報告書

X線結晶構造解析法による光合成系II膜蛋白質複合体の機能制御機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16087102
研究機関大阪市立大学

研究代表者

神谷 信夫  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (60152865)

研究分担者 宮原 郁子  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 講師 (40271176)
逸見 隆博  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 博士研究員 (30419692)
沈 建仁  岡山大学, 理学部生物学科, 教授 (60261161)
池内 昌彦  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (20159601)
中里 勝芳  日本大学, 文理学部, 助教授 (50172292)
キーワード光合成 / X線結晶構造解析 / 膜蛋白質 / 超分子 / 光エネルギー変換 / 酸素発生
研究概要

本研究は,大阪市立大学,岡山大学,東京大学,日本大学の4カ所を拠点として展開している.大阪市立大学では,平成17年度から新たにラン藻培養系を立ち上げ,野生型PSIIについてはその結晶化を再現し,SPring-8における回折実験を行った.PSIIの反応中心コアは10種類以上の低分子量サブユニットに取り囲まれており,大阪市立大学では特定の低分子量サブユニットを欠失した変異体PSIIの結晶化を進めた.なおこの変異体は下記の研究分担者(東京大学)から提供されたものである.岡山大学では,SPring-8における回折実験のための結晶を準備するとともに,新たにハンギングドロップ蒸気拡散法による結晶化を試み,数日で成長する結晶を調製することに成功した.この結晶は従来からの結晶と同じ空間群に属し,従来と同等あるいはそれ以上の分解能の回折データを与えた.PSIIの精製標品ではこれまで,2週間程度の結晶化期間に膜表在性の12kDaサブユニットが部分分解される問題があった.今回得られた新しい結晶は,この部分分解を回避してさらに回折分解能を向上させる可能性がある.東京大学ではこれまでに,低分子量サブユニット欠失変異体6種類について既にクローニングに成功している.それらは大阪市立大学と岡山大学にて結晶化のための大量培養と変異体PSIIの精製条件の検討が進められている.日本大学では,結晶化の進行につれて溶液の蛋白質濃度を時系列的に測定し沈殿剤の濃度を制御して,蛋白質の過飽和度を溶解度曲線の近くに保って結晶化するミクロ透析結晶化ロボットを開発し,実際にPSIIの結晶化に応用する準備を整えた.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Pressure Equilibrium and Jump Study on Unfolding of 23kDa Protein from Spinach Photosystem II2005

    • 著者名/発表者名
      Tan C.-Y., Xu C.-H., Wong J., Shen J.-R., Sakuma S., Yamamoto Y., Lange R., Balny C., Ruan K.-C.
    • 雑誌名

      Biophys J. 88

      ページ: 1264-1275

  • [雑誌論文] Key cofactors of photosystem II sores_from_four organisms identified by 1.7-K absorption, CD and MCD2005

    • 著者名/発表者名
      Arskold S.P., Smith P.J., Shen J.-R., Pace R.J., Krausz E.
    • 雑誌名

      Photosynthesis Res. 84

      ページ: 309-316

  • [雑誌論文] Distribution of the extrinsic proteins as a potential marker for the evolution of photosynthetic oxygen-evolving photosystem II2005

    • 著者名/発表者名
      Enami I., Suzuki T., Tada 0., Nakada Y., Nakamura K., Tohri A., Ohta H., Inoue I., Shen J.-R.
    • 雑誌名

      FEBS Journal 272

      ページ: 5020-5030

  • [雑誌論文] Quality control of photosystem II : An FtsH protease plays an essential role in the turnover of the reaction center D1 protein in Synechocystis PCC 6803 under heat stress as well as light stress conditions2005

    • 著者名/発表者名
      Kamata T., Hiramoto H., Morita N., Shen J.-R., Mann N.H., Yamamoto Y.
    • 雑誌名

      Photochemical & Photobiological Sciences 4

      ページ: 983-990

  • [雑誌論文] Pigment exchange of Phosystem_II reaction center by chlorophyll d2005

    • 著者名/発表者名
      Tomo T., Hirano E., Nagata J., Nakazato K.
    • 雑誌名

      Potosynthesis Research 84

      ページ: 77-83

  • [雑誌論文] 光化学系II複合体の構造と機能2005

    • 著者名/発表者名
      神谷 信夫, 沈 建仁
    • 雑誌名

      蛋白質 核酸 酵素 50(10)

      ページ: 1174-1179

  • [図書] Photosystem II : The Light-Driven Water : Plastoquinone Oxidoreductase2005

    • 著者名/発表者名
      Shen J.-R., Kamiya N.
    • 総ページ数
      29
    • 出版者
      3D Crystal Structure of the Photosystem II Core

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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