2007 Fiscal Year Annual Research Report
シアノバクテリアの新規光受容体と光応答系の機能・構造解析
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16370018
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
池内 昌彦 The University of Tokyo, 大学院・総合文化研究科, 教授 (20159601)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片山 光徳 日本大学, 生産工学部, 助教 (80345066)
吉原 静恵 大阪府立大学, 先端科学研究所, 助教 (20382236)
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| Keywords | シアノバクテリア / 光受容体 / フィトクロム / 走光性 / シアノバクテリオクロム / BLUF型光受容体 / 結晶構造 |
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| Research Abstract |
フィトクロム型光受容体(シアノバクテリオクロムと命名)の解析として,以下の研究を行った。
TePixJタンパク質:これはシアノバクテリア細胞の走光性運動の調節にかかわる光受容体である。その色素結合ドメインの発色団が従来予想されていたフィコシアノビリンではなく,共役二重結合系が短縮したフィコビオロビリンであることを明らかにした。さらにアポタンパク質と化学合成したフィコシアノビリンを混合することで,非常に速く結合し,その後ゆっくりとフィコビオロビリンに変換されることを示した。これは,TePixJタンパク質に発色団結合,光変換に次いで第3の機能として異性化活性があることを示している。
AnPixJタンパク質はTePixJのホモログであるが,その色素結合GAFドメインは異なるクラスターに属する。このタンパク質を発現精製して,赤吸収型と緑吸収型の完全な可逆的光変換を示した。このGAFタンパク質の結晶化を試みて,赤色吸収型の構造を決定することができた。その構造は従来のフィトクロムの色素結合ドメインと非常によく似ていたが,テトラピロールを保持する独自の構造が明らかにできた。CcaSタンパク質はフィコビリソームのリンカータンパク質CpcG2の合成を調節する光受容体である。この色素結合ドメインをシアノバクテリアと大腸菌で発現して,緑吸収型と赤吸収型の完全な可逆的光変換を示した。変性解析はその発色団はフィコシアノビリンであるが,立体構造は上記のAnPixJとは正反対であることが判明した。色素結合ドメインとヒスチジンキナーゼドメインを含む全長に近いタンパク質を発現精製し,緑光処理をしたものが高い自己リン酸化活性を示すことを明らかにした。これは,CcaSが緑色光受容体であることを示している。これまでで初めての緑色光受容体である。
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Research Products
(50 results)
