权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

光化学系IIの水分解反応をはじめとした機能管理機構の解明

阐明光系统II的水分解反应等功能控制机制

基本信息

批准号：
17053024
负责人：
佐藤和彦
金额：
$ 1.98万
依托单位：
University of Hyogo
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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17053024/
关键词：
光化学系II 酸素発生反応 PsbUタンパク質 Sll1252タンパク質光合成

项目摘要

光化学系II(系II)複合体は20種類以上のサブユニットタンパク質や約40分子の葉緑素をはじめ、Mn、Caなどの機能的な原子を統合して構築される巨大な膜タンパク質複合体であり、酸素を産生する機能を担っている。本研究は、この複雑な系がどのようにして構築され、変動する自然環境の中でどのように維持・管理されているのかを解明する事を目的としている。そのために、(1)個々のサブユニットの結合様式および機能の分析、(2)調節機構に関与していると考えられるタンパク質の機能分析、(3)系II複合体の安定化機構、(4)系II複合体およびそのサブユニットなどの精製および結晶化、について研究を進めた。(1)PsbUタンパク質は、ラン色細菌の水分解系において機能的Cl^-結合タンパク質であると考えられてきた。しかし、そうではなく、水分解系構造の安定化およびS2-stateの健全な進行に寄与するとともに、塩環境の変化に対する応答機構にとって重要な機能を果たしている事が明らかになった。(2)Sll1252タンパク質は、ラン色細菌の系II複合体で新たに見出したものである。このタンパク質を欠失させた突然変異体では、光捕集機構であるフィコビリゾームから系II反応中心への光エネルギー伝達効率が低下しており、両者間の光エネルギーの配分機構に関与していると推測できた。(3)異なる温度で培養したラン色細菌細胞を用いて、系II複合体の熱安定性を比較・検討した。細胞及び単離精製した系II複合体レベルでの酸素発生系の熱安定性、併せて膜の流動性を調べた結果、生育温度の変化に伴って脂質組成を再編成し、効率的な光化学反応を実現している事が明らかとなった。(4)系II複合体の機構をさらに厳密に解析するために、結晶化に取り組んだ。ラン色細菌だけでなく、原始紅藻を材料にして精製度及び健全性の高い系II複合体を得る事ができ、現在までに結晶様のものが得られた。

Photochemical system II(system II) complex contains more than 20 species of chlorophyll, about 40 molecules of chlorophyll, Mn, Ca and other functional atoms. This study aims to clarify the relationship between the natural environment and its restoration system. (2) Functional analysis of the regulation mechanism related to the quality of the system II complex;(3) Stabilization mechanism of the system II complex;(4) Further study on the purification, crystallization, and temperature of the system II complex. (1) Cl^-binding of PsbU in the water decomposition system of PsbU. The structure of the water decomposition system is stable, and the S2-state of the water decomposition system is stable. (2)Sll1252: A new type of complex II of bacteria with high quality and high color was found. The light trapping mechanism of the second reaction center has a low light trapping efficiency, and the distribution mechanism of the second reaction center has a low light trapping efficiency. (3)Comparison of thermal stability of strain II complexes cultured at different temperatures The thermal stability, membrane fluidity, growth temperature, lipid composition and photochemical reaction of the acid production system of the cell and its separation purification system II have been investigated. (4)The structure of the system II complex was analyzed and crystallized. Color bacteria, primitive red algae, high purity system and high integrity II complex, present crystallization process