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2010 年度 実績報告書

新規光受容体シアノバクテリオクロムファミリーの光受容機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20370018
研究機関東京大学

研究代表者

池内 昌彦  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (20159601)

キーワード光受容体 / シアノバクテリア / シアノバクテリオクロム / 走光性 / 補色順化 / フィコシアノビリン / 再構成 / 結晶構造
研究概要

NpCcaSを単離し、赤/緑吸収型の可逆的光変換をすること、自己リン酸化活性は緑色光照射で大きく促進される緑色光受容体であることを明らかにした。Nostoc punctiformeにおいてNpccaSおよびそのパートナー転写因子NpccaR、標的遺伝子NpcpeC NpcpcG2 NpcpeR1を破壊した。この表現型解析から、NpCcaS/NpCcaRは緑色光に応答して、フィコエリスリンの合成、蓄積を促進する補色順化調節のキープレーヤーであることを明らかにした。
緑色光照射で誘導されるCpcG2が新規のフィコビリソームを形成し、光化学系I複合体に結合していることをSynechocystisとAnabaena sp.PCC 7120をもちいて示した。これは光順化応答が光合成の光捕集機構の重要な環境センサーであることを示している。
AnPixJとTePixJの結晶構造を決定した。これによって、シアノバクテリオクロムの光受容にかかわる重要な構造的特徴として、テトラピロール発色団を固定する機構や官能基を固定する機構などの多様な構造的特徴を解明した。
好熱性シアノバクテリアのメンバーTeTlr0924を解析し、フィコビオロビリン結合型のシアノバクテリオクロムであること、シグナルアウトプットドメインとしてジグアニル酸シクラーゼ活性があること、青色光照射でこの活性が大きく上昇することこと、この遺伝子は同種の好熱性シアノバクテリアの光・低温凝集に必須の因子であることを解明した。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Novel supercomplex organization of Photosystem I in Anabaena and Cyanophora paradoxa.2011

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, M., et al.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiology

      巻: 52 ページ: 162-168

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The cyanobacteriochrome, TePixJ, isomerizes its own chromophore by converting phycocyanobilin to phycoviolobilin.2011

    • 著者名/発表者名
      Ishizuka, T., et al.
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 50 ページ: 953-961

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Roles of PsbI and PsbM in photosystem II dimer formation and stability studied by deletion mutagenesis and X-ray crystallography.2011

    • 著者名/発表者名
      Kawakami, K., et al.
    • 雑誌名

      Biochim.Biophys.Acta

      巻: 1807 ページ: 319-325

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Macromolecular Crowding Effects on Reactions of TePixD (T110078).2011

    • 著者名/発表者名
      Toyooka T., et al.
    • 雑誌名

      Photochem Photobiol.

      巻: (掲載確定)(in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cellulose accumulation and a cellulose synthase gene are responsible for cell aggregation in the cyanobacterium Thermosynechococcus vulcanus RKN.2011

    • 著者名/発表者名
      Kawano, Y., et al.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiology

      巻: (掲載確定)(in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cyanobacteriochrome CcaS regulates phycoerythrin accumulation in Nostoc punctiforme, a group II chromatic adapter.2010

    • 著者名/発表者名
      Hirose, Y., et al.
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.

      巻: 107 ページ: 8854-8859

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Binding and functional properties of five extrinsic proteins in oxygen-evolving photosystem II from a marine centric diatom, Chaetoceros gracilis2010

    • 著者名/発表者名
      Nagao, R., et al.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem.

      巻: 285 ページ: 29191-29199

    • 査読あり
  • [雑誌論文] PsbK subunit is required for the stable assembly and stability of other small subunits in the Photosystem II complex in the thermophilic cyanobacterium Thermosynechococcus elongatus BP-1.2010

    • 著者名/発表者名
      Iwai, M., et al.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiology

      巻: 51 ページ: 554-560

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genomic structure of an economically important cyanobacterium, Arthrospira (Spirulina) platensis NIES-392010

    • 著者名/発表者名
      Fujisawa, T., et al.
    • 雑誌名

      DNA Research

      巻: 17 ページ: 85-103

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Topological analysis of the extrinsic PsbO, PsbP and PsbQ proteins in a green algal Photosystem II complex by crosslinking with a water-soluble carbodiimide.2010

    • 著者名/発表者名
      Nagao, R., et al.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiology

      巻: 51 ページ: 718-727

    • 査読あり
  • [雑誌論文] CccS and CccP are involved in construction of cell surface components in the cyanobacterium Synechocystis sp.strain PCC 6803.2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshimura, H., et al.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiology

      巻: 51 ページ: 1163-1172

    • 査読あり
  • [学会発表] Supercomplex organization and evolution of Photosystems I and II2010

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, M., et al.
    • 学会等名
      15th International Congress on Photosynthesis
    • 発表場所
      北京、中国
    • 年月日
      20100822-20100827
  • [図書] 図説生物学2010

    • 著者名/発表者名
      池内昌彦
    • 出版者
      東大出版会
  • [備考]

    • URL

      https://sites.google.com/site/whatsnewikeuchilab/

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公開日: 2012-07-19  

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