2015 Fiscal Year Annual Research Report
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15J02413
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
丹羽 智美 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | タンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高等植物の集光アンテナタンパク質であるLHC-IIの精製と結晶化をおこなった。現在報告されているマメ由来LHC-II、ホウレンソウ由来LHC-IIよりも良質な結晶を得るために、試料として様々な植物を用いた。このために、多様な植物に応用できるような精製プロトコルと結晶化プロトコルを作成した。これを用いて結晶化スクリーニングをおこなった結果、Pisum sativum(マメ)、Brassica oleracea(ブロッコリー)、Glebionis coronaria(シュンギク)から精製したLHC-IIで可溶化法による結晶を得た。マメ由来LHC-II結晶に関しては、最長辺300 μm、厚さ20 μm程度の結晶が得られる条件を確立した。また、ブロッコリー由来LHC-II結晶では、30 μm程度の結晶が再現良く得られるようになった。
このうち、マメ由来LHC-II、ブロッコリー由来LHC-II結晶を用い、X線回折実験をおこなった。ブロッコリー由来LHC-IIは結晶が小さかったためか、あまり回折しなかった。一方、マメ由来LHC-II結晶では最高で2.8オングストロームの回折点が観測され、データセットを得ることができた。このデータセットに対し、すでに報告されている構造による分子置換法で位相計算をおこなった。得られた電子密度からは、結晶中でLHC-II分子が層状に積層した構造が観察された。
また、紅色光合成細菌のコアアンテナタンパク質であるLH1-RCに関して、LCP法を用いて結晶化スクリーニングをおこなった。その結果いくつかの条件で10 μm程度の結晶の析出が確認できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
さまざまな植物に応用できる集光アンテナタンパク質精製プロトコル、結晶化プロトコルを作成した。これを利用することで多様な植物からの結晶作製が可能となった。さらに、それぞれの植物から再現良く結晶を得る条件を見つけることができた。いくつかの結晶は、今後の研究を展開する上で適した性質(光透過性、形状や大きさの均一性など)を持つ。また、多数の微結晶を析出させる条件も得られた。これは今後自由電子X線レーザーを用いた実験において有効である可能性が高い。
しかしながら、回折実験ではこの課題をおこなうために必要なだけの精度の高いデータセットを得ることはできなかった。これは結晶の質の問題だと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
高等植物由来集光アンテナタンパク質に関して、より良質な結晶を得るための結晶化条件の探索を続ける。また、現在得られている結晶で回折実験をおこない、できるだけ損傷を抑えた測定法を検討する。これにより、精度の高いデータの収集をおこなう。
紅色光合成細菌のコアアンテナタンパク質に関しては、微結晶が得られた条件から条件の最適化をおこない、回折実験が可能である50 μm程度の結晶の作成を目指す。
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