光シグナルによって抑制されるpsbA遺伝子の発現ー光化学系II反応中心サブユニットD1タンパク質にみられる転写後の制御とシグナル伝達系の解析ー

光信号抑制的psbA基因表达 - 光系统II反应中心亚基D1蛋白中观察到的转录后控制和信号转导系统分析 -

• 批准号: 03262210
• 负责人: 佐藤 公行
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03262210/
• 关键词: 光合成; 光化学反応中心; D1蛋白質; 翻訳制御; ATP; アトラジン; psbA; 蛋白合成

光合成光化学系II反応中心はD1、D2と呼ばれる2種類の蛋白サブユニットを中心に構築されている。これらサブユニットのうち、D1蛋白質は光照射下で高速度の代謝回転を行っており、この蛋白質合成の光制御のメカニズムの解明が本研究の主題である。本年度は単離葉緑体を用いてこの現象の解析を行うと同時に、合成された蛋白質の機能発現に関与するCー末プロセシング酵素の純化を行った。単離葉緑体におけるD1蛋白質の合成は光照射に依存する。この光依存性の蛋白合成は光合成電子伝達反応の阻害剤であるアトラジンやDCMUの添加で阻害される。また、この蛋白合成は光リン酸化反応の阻害剤や膜を介するプロトン濃度勾配の形成を阻止する諸種のイオノフォアの添加によっても阻害され、結局のところ、蛋白合成の活性は葉緑体ストロマのATPレベルに対応しているように思われる。ストロマのATPレベルを介した蛋白合成の制御はエネルギ-供給として理解されるが、他の可能性すなわち蛋白合成のinitiationあるいはelongationの特定の段階がATPレベルを介して直接的あるいは間接的に制御されている可 能性も考えられる。後者の可能性を暗示する1つの事実は光照射中断後にみられる17.5kDaポリペプチドの蓄積である。このポリペプチドはリシルエンドペプチダ-ゼによって切断されず、D1蛋白質に対する抗体と反応することなどからD1蛋白質の合成中間体と推定される。このペプチドの蓄積は明条件下においても葉緑体にアトラジンを添加してストロマATPレベルを低下させた場合にも観察され、pabAmRNA翻訳の特定の段階が高濃度のATPを必要としていることを暗示している。

The photosynthesis photochemistry system II reverse 応 centers と D1 and D2と huば れる2 type <s:1> protein サブユニットを centers に construct されて る る る. こ れ ら サ ブ ユ ニ ッ ト の う ち, D1 protein は で high speed under light の metabolic planning back line を っ て お り, こ の protein synthesis の light suppression の メ カ ニ ズ ム の interpret が の this research topic で あ る. This year は 単 from chloroplasts を with い て こ の phenomenon の parsing line を う と に at the same time, synthetic さ れ た protein の function 発 now に masato and す る C at the end of the ー プ ロ セ シ ン の グ enzyme purification line を っ た. Youdaoplaceholder0 dissociated chloroplast におけるD1 protein <s:1> synthesis light irradiation に dependent する. <s:1> <s:1> light-dependent <s:1> protein synthesis <s:1> photosynthesis electron 伝 dartoon 応 <s:1> inhibitor であるアトラジ やDCMU <s:1> addition で inhibitor される. ま た, こ の protein synthesis は light リ ン acidification anti 応 の を dielectric resistance against tonic や membrane す る プ ロ ト ン concentration hook with の form を stop す る manifestations of の イ オ ノ フ ォ ア の add に よ っ て も resistance against さ れ, ending の と こ ろ activity, protein synthesis の は chloroplast ス ト ロ マ の ATP レ ベ ル に 応 seaborne し て い る よ う に think わ れ る. ス ト ロ マ の ATP レ ベ ル を interface し た protein synthesis の suppression は エ ネ ル ギ - supply と し て understand さ れ る が possibility, he の す な わ ち protein synthesis の initiation あ る い は elongation の specific の Duan Jie が ATP レ ベ ル を interface し て direct あ る い は indirect に suppression さ れ て い る can Proficiency test えられる. The latter <s:1> possibility を suggests that する1 <s:1> actual event にみられる after being hit by light, にみられる17.5kDaポリペプチド <s:1> accumulation である. こ の ポ リ ペ プ チ ド は リ シ ル エ ン ド ペ プ チ ダ - ゼ に よ っ て cut さ れ ず, D1 protein に す seaborne と る antibodies against 応 す る こ と な ど か ら D1 protein の intermediates と presumption さ れ る. こ の ペ プ チ ド の accumulation under the condition of は Ming に お い て も chloroplast に ア ト ラ ジ ン を add し て ス ト ロ マ ATP レ ベ ル を low さ せ た occasions に も 観 examine さ れ, pabAmRNA turn 訳 の specific の Duan Jie が high-concentration の ATP を necessary と し て い る こ と を suggested し て い る.

项目成果

K.Satoh: "Isolation and Properties of the Photosystem II Reaction Center,In J.Norris & J.Deisenhofer ods."The Photosynthetic Reaction Center"" Academic Press, (1992)

K.Satoh：“光系统 II 反应中心的分离和特性，J.Norris

佐藤 公行: "光合成器官の分子構築と機能 現代植物生理学講座(分担)" 朝倉書店, (1992)

佐藤公之：《光合器官的分子结构与功能-现代植物生理学教程（分享）》朝仓书店，（1992）

H.Kuroda,N.Inagaki & K.Satoh: "The level of stromal ATP regulates translation of the D1 protein in isolated chloroplasts." Plant Cell Physiol.33(1). 33-39 (1992)

H·黑田,N·稻垣

N.Inagaki & K.Satoh: "Accumulation of a translation intermediate of D1 protein by lightーdark transition in isolated spinach chloroplasts." FEBS Lett.(1992)

N.Inagaki 和 K.Satoh：“在分离的菠菜叶绿体中通过明暗转换积累 D1 蛋白的翻译中间体。”(1992)

K.Satoh: "Organization of the photosystem II reaction center." Regulation of Chloroplast Biogenesis (J.H.ArgyroudiーAkoyunogloued.)Plenum Pub.Corp.(1992)

K.Satoh：“光系统 II 反应中心的组织。”叶绿体生物发生的调节（J.H.ArgyroudiAkoyunogloued.）Plenum Pub.Corp.（1992）