| 研究課題/領域番号 |
17570040
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| 研究機関 | 愛媛大学 |
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研究代表者 |
西山 佳孝 愛媛大学, 無細胞生命科学工学研究センター, 助教授 (30281588)
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| 研究分担者 |
戸澤 讓 愛媛大学, 無細胞生命科学工学研究センター, 教授 (90363267)
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| キーワード | 光合成 / 光化学系II / 修復 / 酸化ストレス / タンパク質合成 / エロンゲーションファクター / 無細胞タンパク質合成系 / ラン藻 |
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| 研究概要 |
光合成は酸化ストレスに対してきわめて感受性が高い。これまでその原因は、活性酸素による光化学系の損傷だとされてきたが、研究代表者は、活性酸素による光化学系の修復阻害であることを明らかにした。さらに、活性酸素のターゲットが修復に必要なタンパク質の新規合成、特にペプチド鎖伸長反応であることを明らかにした。本研究では、活性酸素によるペプチド鎖伸長反応の阻害のメカニズムを明らかにし、酸化ストレス耐性が向上するようにタンパク質合成系を改変することを目指す。
平成17年度は、ペプチド鎖伸長反応のかなめとなるエロンゲーションファクターG(EF-G)に焦点を絞り、活性酸素に対する種々のEF-Gの感受性を調べた。まずタンパク質合成系を生化学的に解析するため、ラン藻Synechocystis sp. PCC 6803から高い活性を示す無細胞タンパク質合成系を調製した。この無細胞タンパク質合成系に過酸化水素を添加するすることにより、タンパク質合成系がin vitrで酸化ストレスにより阻害されることを確認した。
SynechocystisのゲノムにはEF-Gをコードしている遺伝子が4種類存在する。各々のEF-Gを大腸菌で発現させ、His-tagを融合した組み換えタンパク質として精製した。これら無傷のEF-Gを、過酸化水素で処理した無細胞タンパク質合成系に添加したところ、阻害されていたタンパク質合成活性が回復した。その回復の度合いはEF-Gによって異なった。これらの結果は、タンパク質合成系において酸化ストレスのターゲットがEF-Gであることを示唆する。さらに各々のEF-G遺伝子を過剰発現させたSynechocystisを作製した。これらの過剰発現株は過酸化水素に対する耐性を示した。したがって、EF-Gが酸化ストレス感受性の律速になっていることが考えられる。
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