蛋白質の原子構造情報を活用した植物のレドックス代謝機能の制御

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20370022
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 長谷 俊治 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (00127276)
• 連携研究者: 栗栖 源治 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (90294131)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: 蛋白質 / 植物 / 光合成 / 代謝

研究概要

植物の炭素・窒素・硫黄の無機物同化の代謝ネットワークの酵素群と電子キャリアーであるフェレドキシンから構成される電子伝達複合体の成り立ちを、生化学的手法と構造生物学的手法により明らかにするとともに、それぞれの酵素蛋白質のノックアウトやノックダウン植物を作製して、個体レベルでのレドックス代謝系の駆動状況を解析した。その結果、光合成のレドックス代謝の分子装置の作動機構に電子分配の観点から新知見を提出した。

研究成果

• [雑誌論文] A new structural insight into differential interaction of cyanobacterial and plant ferredoxins with nitrite reductase as revealed by NMR and X-ray crystallographic studies (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakakibara Y., Kimura H., Iwamura A., Saitoh T., Ikegami T., Kurisu G., and Hase T.
  • 雑誌名: J Biochem 巻: 151 ページ: 483-492
  • DOI: DOI:10.1093/cjb/mvs028
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization and preliminary X-ray studies of an electron-transfer complex of ferredoxin and ferredoxin-dependent glutamate synthase from the cyanobacterium Leptolyngbya boryana (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinmura K., Muraki N., Yoshida A., Hase T., and Kurisu G.
  • 雑誌名: Acta Crystallographica Section F 巻: 68 ページ: 483-492
  • DOI: DOI:10.1107/S1744309112003387
  • 査読あり
• [雑誌論文] Binding energetics of ferredoxin-NADP+ reductase with ferredoxin and its relation to function (2011)
  • 著者名/発表者名: Lee Y.-H., Ikegami T., Standley D. M., Sakurai K., Hase T., and Goto Y.
  • 雑誌名: ChemBioChem 巻: 12 ページ: 2062-2070
  • DOI: DOI:10.1002/cbic.20100189
  • 査読あり
• [雑誌論文] FdC1, a novel ferredoxin protein capable of alternative electron partitioning, increases in conditions of accepter limitation at PSI (2011)
  • 著者名/発表者名: Voss I., Goss T., Murozuka E., Altman B., McLean K. J., Rigby S. E. J., Munro A. W., Scheibe R., Hase T., and Hanke G. T.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 286 ページ: 50-59
  • DOI: DOI:10.1074/jbc.M110.161562
  • 査読あり
• [雑誌論文] A screen for potential ferredoxin electron transfer partners uncovers new, redox dependent interactions (2011)
  • 著者名/発表者名: Hanke G. T., Satomi T., Shinmura K., Takao T., and Hase T.
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta 巻: 1814 ページ: 366-374
  • DOI: DOI:10.1016/j.bbabab.2010.09.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron transfer of site-specifically cross-linked complexes between ferredoxin and ferredoxin-NADP+ reductase (2010)
  • 著者名/発表者名: Kimata-Ariga Y, . Sakakibara Y., Ikegami T., and Hase T.
  • 雑誌名: Biochemstry 巻: 49 ページ: 10013-10023
  • DOI: DOI:10.1021/bi100855a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pattern of expression and substrate specificity of chloroplast ferredoxins from Chlamydomonas reinhardtii (2009)
  • 著者名/発表者名: Terauchi AM., Lu SF., Zaffagnini M., Tappa S., Hirasawa M., Tripathy JN., Knaff DB., Farmer P. J, Lemaire SD., Hase T., and Merchant SS.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 284 ページ: 25867-25878
  • DOI: DOI:10.1074/jbc.M109.023622
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variable photosynthetic roles of two leaf type ferredoxins in Arabidopsis, as revealed by RNA interference (2008)
  • 著者名/発表者名: Hanke GT. and Hase T.
  • 雑誌名: Photochem. Photobiol 巻: 84 ページ: 1302-1309
  • DOI: DOI:10.1111/j.1751-1097.2008.00411.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Altered photosynthetic electron channeling into cyclic electron flow and nitrite assimilation in a mutant of ferredoxin : NADP(H) reductase (2008)
  • 著者名/発表者名: Hanke G. T., Endo T., Satoh F., and Hase T.
  • 雑誌名: Plant Cell Environ 巻: 31 ページ: 1017-1028
  • DOI: DOI:10.1111/j.1365-3040.2008.01814.x
  • 査読あり
• [学会発表] フェレドキシンと亜硫酸還元酵素の電子伝達複合体の構造と分子間相互作用の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金宙妍
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] Structural basis for molecular recognition of Fd and Fd-dependent proteins。 (2010)
  • 著者名/発表者名: Hase T
  • 学会等名: Arnon Centennial Symposium
  • 発表場所: Asilomar Conference Ground, California, USA
  • 年月日: 20100107-08
• [学会発表] 植物葉緑体のレドックスネットワークの分子基盤と光合成機能の制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷俊治
  • 学会等名: 岡崎統合バイオサイエンスセンター10周年記念シンポジウム
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター
  • 年月日: 2010-02-11
• [学会発表] フェレドキシンからの電子分配のダイナミクス (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷俊治
  • 学会等名: 学術創成シンポジウム光合成研究の道標-現在地と地平の先-
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-07-10
• [学会発表] Structural basis for redox cascades in chloroplasts and nonphotosynthetic plastids (2008)
  • 著者名/発表者名: Hase T
  • 学会等名: Chloroplast Biology
  • 発表場所: 中央研究院、台北
  • 年月日: 20080925-26