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本研究では、赤色系統の光合成生物である褐藻から光化学系I-フコキサンチンクロロフィルa/cタンパク質超複合体(PSI-FCPI)と光化学系II-フコキサンチンク ロロフィルa/cタンパク質超複合体(PSII-FCPII)を単離し、その原子構造をクライオ電子顕微鏡単粒子解析法によって決定し、その構造から複合体中の色 素の配置や結合様式、タンパク質サブユニット間の相互作用、エネルギー伝達様式を解明することを目的に研究を行った。また、解明した構造を緑色系統の光合成生物が持つPSI-光捕集タンパク質超複 合体(PSI-LHCI)やPSII-光捕集タンパク質超複合体(PSII-LHCII)と比較する事で、異なる波長の光を吸収するために、赤色系統の光合成生物がどの様に光合成分子装置を進化させてきたかを明らかにすることを目的とした。
褐藻Cladosiphon okamuranusをビーズショッカーで破砕し、遠心分離でチラコイド膜を分離後、回収したチラコイド膜をフレンチプレスにかけることで、界面活性剤による可溶化効率が改善されることがわかった。チラコイド膜の濃度・界面活性剤の種類・界面活性剤の濃度・温度・可溶化の時間などを様々に変え、SDS-PAGEやWestern blottingで確認し、PSI-FCPIがより可溶化される条件を決定した。チラコイドの可溶化後に遠心分離で可溶性画分を分離し、更にショ糖密度勾配遠心分離法・陰イオン交換クロマトグラフィーでPSI-FCPIを更に精製した。濃縮後にゲル濾過で溶液交換を行い、SDS-PAGE、Native-PAGE、吸光スペクトル解析、ネガティブ染色試料の透過型電子顕微鏡観察等により評価した。
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