研究課題
Mg-キラターゼはクロロフィル合成の第一段階であるポルフィリン環へのMg^<2+>の配位を触媒する酵素であり、CHLI,CHLD,CHLHサブユニットから構成される。CHLHはMg-キラターゼの触媒を行うサブユニットで、基質や生成物であるポルフィリンと結合する。また葉緑体局在のアブシジン酸受容体であると報告されている。さらにCHLHの変異体は、葉緑体から核へのシグナル伝達に異常を来した、gun表現型を示すことが知られている。今回、我々はシロイヌナズナのCHLHの組換えタンパク質を大腸菌で発現、精製し、そのポルフィリン結合性の解析を行った。低温での発現誘導およびN末端His-tagを用いたアフィニティー精製により、CHLHを単一の可溶性タンパク質として得ることに成功した。精製したCHLHはポルフィリンを結合していなかったが、プロトポルフィリンIXやデューテロポルフィリンIXに対して結合性を示した。これらのポルフィリンの蛍光スペクトルのピークの、CHLH結合によるred shiftが認められたことから、結合によるポルフィリン環の平面構造の部分的なゆがみが生じていることが示唆された。またポルフィリン結合に伴うCHLHのトリプトファン蛍光の消光が認められた。さらにCHLH-ポルフィリン複合体が光により急速に分解を受けることを見出した。この光分解はin vitroにおけるCHLHのポルフィリンとの結合親和性に相関が認められた。in vivoにおけるCHLH量を解析した結果、通常の生育条件でgun変異体cchにおいて、CHLHの過剰蓄積していることを見出した。遺伝子発現解析では差が認められなかったため、翻訳後のポルフィリンとの結合によるタンパク質分解がCHLH蓄積に関与していることが考えられた。
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