| 研究課題/領域番号 |
17K07732
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| 研究機関 | 法政大学 |
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研究代表者 |
水澤 直樹 法政大学, 生命科学部, 教授 (80342856)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | シアノバクテリア / 光合成 / 光化学系Ⅱ / 乾燥ストレス / 高温ストレス / 酸素発生 / 表在性タンパク質 / Mnクラスター |
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| 研究実績の概要 |
１）インタクトな光化学系Ⅱ標品単離の試み: 前年度、細胞破砕法として、従来用いてきたガラスビーズ処理ではなくリゾチーム処理を用いることにより、Anabaena からよりインタクトな光化学系Ⅱ標品を単離できる可能性が示唆された。本年度はリゾチーム処理時のリゾチーム濃度、反応時間をさらに詳細に検討した結果、細胞の破砕率はまだ低いものの、ガラスビーズ法で単離したときよりも、酸素発生活性が高い光化学系Ⅱ標品を単離することが可能になった。この標品は光化学系Ⅱコアサブユニットに加え、これまでの結晶構造解析では検出されていないフィコビリソームを構成するフィコビリタンパク質を結合していたことから、従来の精製標品よりも大きな複合体を構成している可能性が示唆された。さらに、リゾチーム法で精製した標品はガラスビーズ法で精製した標品に比較して、光化学系Ⅱはより多くが活性型の二量体として存在することが示唆された。
２）Anabaena 光化学系Ⅱ標品のストレス耐性：環境ストレス耐性実験として、乾燥ストレス実験に比べ実験系がより確立している酸素発生の高温耐性について、単離した光化学系Ⅱ標品を用いて、Anabaenaと同様に中温性のシアノバクテリアであるSynechocystisと比較した。Anabaena光化学系Ⅱ標品はSynechocystisよりも少し低い温度で酸素発生の高温失活がおこった。一般に表在性タンパク質PsbOの解離と酸素発生の失活は相関があると考えられているが、Synechocystisでは高温失活の過程で表在性タンパク質PsbOが解離したが、AnabaenaではPsbOの解離がみられなかった。Anabaenaでは光化学系ⅡへのPsbOの結合様式がSynechocystisとは異なるかもしれない。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本研究では乾燥ストレス処理前後の光化学系Ⅱ構成タンパク質の変化を調べる必要があるが、Anabaenaからインタクトな光化学系Ⅱ複合体を単離するのは困難であるため、実験条件の設定に時間がかかった。一方、その過程で、Anabaenaから従来のSynechocystisでは単離できなかったフィコビリソームの一部を含む光化学系Ⅱ複合体と思われる興味深い複合体標品が単離可能になり、光合成光化学系Ⅱ複合体の全体構造を明らかにする上で意義深い結果が得られつつある。
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| 今後の研究の推進方策 |
Anabaenaからフィコビリソームと呼ばれるアンテナ成分を一部保持した光化学系Ⅱ標品を単離できる可能性が示された。この標品は従来のシアノバクテリア光化学系Ⅱの解析では困難であったアンテナとコアタンパク質の相互作用を解析するための有用なツールとなりうるので、引き続き、本標品の単離法の改善と解析に力を入れる。次年度は、精製法の改善と並行して、乾燥ストレスもしくは乾燥ストレスに近似した高浸透圧処理前後で光化学系Ⅱ標品のタンパク質組成に変化があるかを解析する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度使用額が生じた主な理由としては、精製した光化学系Ⅱのタンパク質構成タンパク質を解析するために、業者にペプチド抗体の作製を依頼したが、手違えで納品が遅れて、次年度になってしまったことによる。次年度は最終年度であるため、実験のまとめに必要な消耗品は早めに執行することを心がける。
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