二酸化炭素センサーの構造と機能

二氧化碳传感器的结构与功能

• 批准号: 18658137
• 负责人: 福澤 秀哉
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18658137/
• 关键词: 二酸化炭素; センサー; 光合成; 環境応答; 炭酸脱水酵素; シグナル伝達; 炭酸固定; タンパク質相互作用; 無機炭素輸送体; 亜鉛結合ドメイン; MYB転写因子; 環境順化; CO2

モデル生物「緑藻クラミドモナス」の無機炭素濃縮機構(CCM)を制御する因子CCM1複合体について、以下の知見を得た。(1)CCM1タンパク質は、細胞内で高分子複合体を形成していることが判明したので、CCM1タンパク質複合体を精製した。得られたCCM1タンパク質は、LC/MS/MS分析によって特定のアミノ酸残基がリン酸化を受けていることが判明した。細胞外のCO2濃度が変化することにより、このリン酸化の程度が変化するかどうかを検討したが、タンパク質の精製後に脱リン酸化を受けている可能性があり、明確な結論に至っていない。(2)CCM1に存在する2ケ所の亜鉛結合ドメインには、それぞれ1個の亜鉛原子が配位していた。また、亜鉛の配位に関わるアミノ酸残基に変位を導入すると、細胞のCO2濃度変化に対する応答反応(CCM関連遺伝子の誘導や光合成特性の変化)が失われたので、CCM1の亜鉛は細胞のCO2センシングならびにCCMの誘導に必須であることが判明した。(3)CCMを制御する因子CCM1と相互作用するタンパク質を、LC/MS/MS分析によって2種類同定し、それぞれP70ならびにP45と命名した。(4)CCM1タンパク質が、重炭酸イオンと結合する可能性が示唆されたので、平衡透析法を用いた重炭酸イオン結合性のアッセイを試みた。亜鉛結合部位を含むCCM1のN末端領域を大腸菌体内で融合タンパク質として発現させた。しかし、精製後のタンパク質は溶解度が低く、結合アッセイに使用することは難しかった。大腸菌体内で発現させるペプチド部位の検討を行っている。(5)P75およびP45について、RNAi法による発現抑制株を得るためのプラスミドコンストラクトを作製し、細胞に形質転換を行った。得られた形質転換体の生理学的特性とCCMの誘導(光合成特性の変化や遺伝子発現のCO2応答性の変化)について現在評価中である。

モ デ ル biological "green algae ク ラ ミ ド モ ナ ス" の inorganic carbon enrichment facility (CCM) を suppression す る factor CCM1 complex に つ い て, see the following の know を た. (1) CCM1 タ ン パ ク は, intracellular で polymer complex を form し て い る こ と が.at し た の で, CCM1 タ ン パ ク qualitative complex を refined し た. Have to ら れ た CCM1 タ ン パ ク mass は, LC/MS/MS analysis に よ っ て specific の ア ミ ノ acid residues が リ ン acidification を by け て い る こ と が.at し た. Extracellular の CO2 concentration が variations change す る こ と に よ り, こ の リ ン acidification が の degree - the す る か ど う か を beg し 検 た が, タ ン パ ク qualitative の に リ off after refined ン acidification を by け て い る possibility が あ り, clear な conclusion に to っ て い な い. (2) CCM1 に exist す る 2 ケ の 亜 binds ド メ イ ン に は, そ れ ぞ れ 1 の 亜 lead atoms が ligand し て い た. ま た, 亜 lead の ligand に masato わ る ア ミ ノ acid residues に - a を import す る と, cell の CO2 concentration variations に す seaborne る 応 answer against 応 (CCM masato even heritage 伝 son の induced や photosynthetic characteristics の variations) lost が わ れ た の で, CCM1 の 亜 lead は cells の CO2 セ ン シ ン グ な ら び に CCM の induced に must で あ る こ と が.at し た. (3) the CCM を suppression す る factor CCM1 と interaction す る タ ン パ ク mass を, LC/MS/MS analysis に よ っ て 2 kinds し, そ れ ぞ れ P70 な ら び に P45 と named し た. (4) CCM1 タ ン パ ク が, heavy carbon acid イ オ ン と combining す が る possibility in stopping さ れ た の を で, equilibrium dialysis method using い た heavy carbon acid イ オ ン associativity の ア ッ セ イ を try み た. 亜 lead combining site contains を む CCM1 の N terminal areas を coliform in vivo で fusion タ ン パ ク qualitative と し て 発 now さ せ た. After し か し, refined の タ ン パ ク qualitative は low solubility が く, combining ア ッ セ イ に use す る こ と は difficult し か っ た. In escherichia coli, で are present at させるペプチド sites, <s:1> 検 are responsible for を and って る る る. (5) P75 お よ び P45 に つ い て, RNAi に よ る 発 suppress を strains may now る た め の プ ラ ス ミ ド コ ン ス ト ラ ク ト を cropping し, cell に form quality planning in line を っ た. Have ら れ た form quality planning in body physiological characteristics と の CCM の induced (photosynthetic characteristic の variations change や heritage 伝 son 発 応 answer sex の is の CO2 variations) に つ い て now review 価 で あ る.

项目成果

緑藻クラミドモナスにおける無機炭素濃縮機構を制御するCCM1複合体の質量分析法を用いた

利用质谱法研究控制绿藻衣藻中无机碳浓度机制的 CCM1 复合物

• 发表时间: 2008
• 作者: 山原洋佑;中野博文;小澤真一郎 高橋裕一郎;福澤秀哉
• 通讯作者: 福澤秀哉

Significance of zinc in a regulatory protein, CCM1, which regulates the carbon-concentrating mechanism in Chlamydomonas reinhardtii

• DOI: 10.1093/pcp/pcn003
• 发表时间: 2008-02-01
• 期刊: PLANT AND CELL PHYSIOLOGY
• 影响因子: 4.9
• 作者: Kohinata, Tsutomu;Nishino, Haruku;Fukuzawa, Hideya
• 通讯作者: Fukuzawa, Hideya

緑藻クラミドモナスのゲノムから動物と植物の成立を知る

从绿藻衣藻的基因组了解动植物的起源

• 发表时间: 2008
• 期刊: 蛋白質核酸酵素(共立出版) (掲載確定)
• 作者: 福澤秀哉;久保雄昭;山野隆志
• 通讯作者: 山野隆志

Expression analysis of genes associated with the induction of the carbon-concentrating mechanism in Chlamydomonas reinhardtii.

莱茵衣藻碳浓缩机制诱导相关基因的表达分析。

• 发表时间: 2008
• 期刊: Plant Physiol. 147
• 作者: Yamano T;Miura K;Fukuzawa H
• 通讯作者: Fukuzawa H

Regulation of CCM in Chlamydomonas, Volvox, and Cyanophora

衣藻、团藻和蓝藻中 CCM 的调控

• 发表时间: 2007
• 作者: Fukuzawa H.;Fujita A.;Yamano T.;Ohnishi K.;Tsujikawa T.
• 通讯作者: Tsujikawa T.