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。

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05640742/
• 关键词: Photosystem II; Photosystem I; Caynobacteria; psbI; protein complex; Synechocystis; assembly; photosynthetic mutant; 形質転換型ラン藻; 紅藻; Synechocystis PCC6803

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.

The purpose of this study is to develop a method for the isolation of photochemical system II complexes and the identification of their intermediates. In 2005, the purpose of the study was to identify the function of the PSB I gene in the photochemical system II reaction center. In this paper, the effect of the growth rate on the activity of photochemical system II is discussed. The stability of the system II complex, the system II complex, the stability of the system After the separation of the density matching distance center of the film, the solubility of the film is reduced, and the monoQ structure is used to separate the film from the II complex. Now, this method is improved. In addition, the psbA gene is absent from the plant, and the psbL gene is absent from the plant. The sugar density matching distance method after dissolution of the psbA gene is discussed. The D1 gene is present in the psbA gene, and the psbL gene is absent in the plant. The complex is formed in the presence of the psbA gene. One side,psbL heterosis plant is II type, CP 43 type and half type complex is formed,CP43 type and half type complex is dissociated. The results show that D1 and PSII-L complexes are very important for the development of complex II.

项目成果

Han, K.-C., Shen, J.-R., Ikeuchi, M.and Inoue, Y.: "Chemical crosslinking studies of extrinsic proteins in cyanobacterial photosystem II.FEBS Lett." 355. 121-124 (1994)

Han, K.-C.、Shen, J.-R.、Ikeuchi, M. 和 Inoue, Y.：“蓝藻光系统 II 中外在蛋白质的化学交联研究。FEBS Lett。”

Ikeuchi, M., Shukla, V.K., Pakrasi, H.B.and Y.Inoue: "Directed inactivation of the psbI gene does not affect Photosystem II in the cyanobacterium Synechocystis ap." PCC 6803.Mol.Gen.Genet.249. 622-628 (1995)

Ikeuchi, M.、Shukla, V.K.、Pakrasi, H.B. 和 Y.Inoue：“psbI 基因的定向失活不会影响蓝藻集胞藻 ap 中的光系统 II。”

Plumley, Ikeuchi et al: "Structural Velationships.of the photosystem I ……" Photochem.Photobid.57. 143-151 (1993)

Plumley, Ikeuchi 等人：“光系统 I 的结构 Velationships.” Photochem.Photobid.57 (1993)。

Plumley, F.G., Martinson, T.A., Herrin, D.L., Ikeuchi, M.and Schmidt, G.W.: "Structural relationships of the photosystem I and photosystem II chlorophyll a/b and a/c light-harvesting apoproteins of plants and algae." Photochem.Photobiol. 57. 143-151 (1993

Plumley, F.G.、Martinson, T.A.、Herrin, D.L.、Ikeuchi, M. 和 Schmidt, G.W.：“植物和藻类的光系统 I 和光系统 II 叶绿素 a/b 和 a/c 光捕获脱辅基蛋白的结构关系。”

Han, Ikeuchi et al: "Chemical crosslinking studies of extrinsic" FEBS Lett.355. 121-124 (1994)

Han, Ikeuchi 等人：“外源性化学交联研究”FEBS Lett.355。