光化学反応中心タンパクの構造をランダムに改変した葉緑体形質転換体の作製

具有随机修饰的光化学反应中心蛋白质结构的叶绿体转化体的创建

• 批准号: 07839011
• 负责人: 高橋 裕一郎
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07839011/
• 关键词: 光化学系II; 反応中心タンパク; psbA; 葉緑体形質転換; Chlamydomonas reinhardtii; 光合成

光合成電子伝達系で光エネルギーを利用して水を分解しプラストキノンを還元する光化学系IIの反応中心タンパクの一つD1は葉緑体のpsbA遺伝子にコードされている.反応中心クロロフィルP680は水を酸化するのに十分な+1V以上の高い酸化還元電位をもち,D1タンパク上のアミノ酸と水素結合を形成していると考えられている.そこで,P680と水素結合を形成すると考えられているN末から286,291および292番目のアミノ酸を置換した葉緑体形質転換体を緑藻クラミドモナス(Chlamdomonas reinhardtii)から作出した.得られた4種の形質転換体(Thr286Ala,Ser291Leu,Ser291Ala,Thr292Ala)は光合成的に生育し,光合成活性と光化学系II複合体の蓄積量は野生型とほとんど変わりなかった.それぞれの形質転換体から光化学系IIコア標品を純化しフーリエ変換赤外吸収スペクトル測定を行った結果,P680との間に形成される水素結合はすべての形質転換体に存在することが明らかになった.したがって,保存された3種のアミノ酸は水素結合には関与していないことがわかった.一方,D1タンパクのC末端側はアミノ酸配列がよく保存され,酸素発生系のマンガン原子を結合すると考えられており,さらに前駆体D1たんぱくのプロセッシング部位をもつ.そこでpsbA遺伝子のD1たんぱくのC末端側をコードする領域にオリゴヌクレオチドを用いてランダムな突然変異を導入することを試みた.N末から295-304,335-344,343-344そして345番目のアミノ酸にランダムな突然変異を導入したオリゴヌクレオチドを合成し,限定した領域内でランダムな突然変異を導入したpsbA遺伝子を作製した.現在,このランダムな変異をもったDNA断片を用いて葉緑体形質転換体を作製しつつある.

Photosynthetic electron transfer system uses light to generate light, water to decompose light to generate light, and photochemical system II uses light to generate light to generate light. The reaction center P680 has a high acidity reduction potential of +1V or more, and the reaction center P680 has a high acidity reduction potential of +1V or more. P680 and water-element binding are formed in the form of chloroplasts, chloroplasts and chloroplasts. The accumulation of four morpho-and cytogenetic mutants (Thr286Ala,Ser 291Leu,Ser291Ala,Thr292Ala) in photosynthetic system II complex was similar to that in wild type. As a result of the purification of the photochemical system II standard, the formation of P680 and the presence of P680 in the form of water element in the form of P680 and the presence of P680 in the form of P680 are clearly identified. The three kinds of acid and water elements are combined with each other. On the other hand, the C-terminal side of the D1-terminal is free from acid alignment, and the acid generation system is free from atomic binding. D1 of psbA gene is selected from the group consisting of D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8, D8, D9, D10, D11, D12, D13, D14, D15, D16, D17, D18, D19, D10, D19, D10, D10, D11, D11, D10, D11, D10, D11, D1 The domain is limited to the domain of the sudden change in the introduction of psbA gene control Now, the DNA fragments of chloroplasts are used to control the transformation of chloroplasts.

项目成果

Yuichiro Takahashi: "The chloroplast ycf 7 (petL) open reading frame of chamydomonas reinhardtii encodes a smallfunctionally important subunit of the cytochrome bof complex" EMBO J.(印刷中). (1996)

Yuichiro Takahashi：“莱茵衣藻的叶绿体 ycf 7 (petL) 开放阅读框编码细胞色素 bof 复合物的一个功能重要的小亚基”EMBO J.（出版中）。

Yuichiro Takahashi: "Site-directed mutagenesis of the psbA gene in the green alga,Chlamydomonas reinhardtii" Progress in Photosynthesis. (印刷中). (1996)

Yuichiro Takahashi：“绿藻莱茵衣藻中 psbA 基因的定点诱变”光合作用进展（1996 年出版）。

Jean-Luc Popot: "Purification and composition of the cytochrome bof complex from Chlamydomonas reinhardtii" Progress in Photosynthesis. (印刷中). (1996)

Jean-Luc Popot：“莱茵衣藻细胞色素 bof 复合物的纯化和组成”光合作用进展（1996 年）。

高橋 裕一郎: "光合成研究のモデル生物としての緑藻クラミドモナス" 化学と生物. (印刷中). (1996)

高桥雄一郎：“衣藻作为光合作用研究的模式生物”，化学与生物学（1996 年出版）。

Yuichiro Takahashi: "Genetic engineering of the processing site of D1 precurson protein of photosystem II reaction center in chlamydomonas reinhardtii" Plant & Cell Physiology. (印刷中). (1996)

Yuichiro Takahashi：“莱茵衣藻光系统 II 反应中心 D1 前体蛋白加工位点的基因工程”《植物与细胞生理学》（1996 年出版）。