Isolation and characterization of Photosystem II subcomplexes from photosynthetic mutants of cyanobacteria.

蓝藻光合突变体光系统 II 亚复合体的分离和表征。

基本信息

批准号：
05640742
负责人：
IKEUCHI Masahiko
金额：
$ 1.34万
依托单位：
University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至 1994
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は遺伝子工学的解析のしやすいSynechocystis PCC 6803から生化学的解析に耐える光化学系II複合体を単離する方法を開発し,また複合体のアセンブリ中間体を検出することである.平成5年度はまずこの目的に適した変異体と考えられるpsbI欠失変異体を作成した.psbI遺伝子がコードするPSII-Iタンパク質は光化学系II反応中心に強く結合しているがその機能は判明していない.今回,この遺伝子をSynechocystisからクローニングしその欠失変異体を作成したところ,光化学系II活性は失われなかったが,増殖速度などに影響がみられた.これが系II複合体の安定度,アセンブリ過程などの変化によるのではないかと考え,その欠失変異体のチラコイド膜から系II複合体を単離する条件を検討した.チラコイド膜を密度勾配遠心法で分画後,ドデシルマルトシドで可溶化し,MonoQカラムを用いて系II複合体が原理的に単離できることが明らかになった.現在,この方法を改良中である.また,psbA遺伝子欠失株,psbL遺伝子欠失株については,ドデシルマルトシド可溶化後のショ糖密度勾配遠心法により系II複合体のアセンブリ過程を検討した.D1タンパク質が存在しないpsbA変異株では,他の系IIタンパク質は多量に存在しているにもかかわらず複合体を形成していなかった.一方,psbL変異株では系IIタンパク質の約半分が複合体を形成していたが,CP43の多くは複合体から解離していた.この結果はD1やPSII-Lタンパク質が系II複合体のアセンブリに重要な役割を果たしていることを示している.

这项研究的目的是Synechocystis PCC，很容易分析基因工程。我们开发了一种分离光系统II复合物的方法，该复合物可以承受生化分析，并检测复合物的组装中间体。 1993年，我们首先创建了一个PSBI缺失突变体，该突变体被认为适合此目的。 PSBI基因编码的PSII-I蛋白与Photosystem II反应中心强烈结合，但其功能尚不清楚。这次，当我们从Synechocystis并创建缺失突变体时，将该基因克隆时，光系统II活动并没有丢失，但其增长率受到影响。我们认为这可能是由于系统II复合物和组装过程的稳定性的变化所致，我们研究了将系统II复合物与缺失突变体的类囊体膜隔离的条件。我们研究了类囊体膜的密度梯度离心。通过该方法分馏后，揭示了系统II络合物可以用十二烷基甲壳糖苷溶解并使用Monoq柱以原则上的分离来溶解。目前正在改进此方法。此外，对于PSBA和PSBL基因缺失菌株，在十二烷基甲苯固醇溶解后，通过蔗糖密度梯度离心研究了系统II复合物的组装过程。在没有D1蛋白的PSBA突变菌株中，尽管有大量其他系统II蛋白，但并未形成该复合物。在没有D1蛋白的PSBA突变菌株中，大约一半的系统II蛋白形成了复合物，但大多数CP43与复合物分离。该结果表明D1和PSII-L蛋白在系统II复合物的组装中起重要作用。