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光合成細菌からシアノバクテリアへの不連続な「システムの形質転換」過程の解析

光合细菌到蓝细菌的不连续“系统转化”过程分析

基本信息

批准号：
18017016
负责人：
三室守
金额：
$ 3.14万
依托单位：
Kyoto 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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

A. marinaに関するゲノム情報解析と、他のシアノバクテリアの光合成機能の中でPS IIに関する解析が進展した。(1)Chl dを主要な色素として持つシアノバクテリア、A. marinaについての全ゲノム情報の解読が終了した。シアノバクテリアとしては例外的に9つのプラスミドを持ち、そのサイズの分布も374 kbpから2 kbpに渡り極めて稀な分布を持つこと、全ゲノムサイズが8.3 Mbpという例外的に大きいものであることが明らかになった。(2)反応中心タンパク質について、PS Iはアミノ酸置換が多く、PS II、特に光化学反応に関与する2サブユニットは小さいことが判明した。この事実は維持すべき色素の酸化還元電位との関連であると考えられる。(3)PS IIの電子受容体は他のシアノバクテリアと同じくフェオフィチンであることを我々は証明した。同時にその還元電位が他のシアノバクテリアに比べて高くなり、Chlの置換により獲得できるエネルギーが小さくなったことを補償する機構として極めて妥当な設計であることが判明した。この電位の変化に対応して、電子受容体の近傍に存在すると考えられるアミノ酸に多くの置換が見いだされた。(4)Gloeobacter violaceus PCC 7421において酸素発生系で機能する3種の膜表在性タンパク質(PsbO, PsbU, PsbV)の立体構造予測を行うと、ユニークなアミノ酸配列から予想されるとおりに、他のシアノバクテリアとは異なる構造が考えられた。他のタンパク質との相互作用のサイトなどが異なっており、酸素発生型光合成生物の間では極めて保存性が高いと考えられている水分解系に例外的な事例があることが強く示唆された。このことは、G. violaceusの水分解系が細胞膜外、ペリプラズムで行われることと高い相関があると考えられる。さらにG. violaceusの酸素発生活性は阻害剤であるDCMUによって約70%しか阻害されないことを見いだした。DCMU結合サイトのアミノ酸レベルでの変異はないので、その理由がまったく判然としていない。今後の大きな研究課題となった。

A. Progress has been made in the analysis of user information related to marina and the analysis of PS II related to its opto-synthesis function. (1)Chl d is the main pigment, A. Marina is the end of all information. In addition, the distribution of all kinds of equipment is 374 kbp, 2 kbp and 8.3 Mbp. In addition, the distribution of all kinds of equipment is 8.3 Mbp. (2)The reaction center is in the middle of the reaction, PS I is in the middle of the reaction, PS II is in the middle of the reaction. This process maintains the acidity of the pigment and the correlation between them. (3)PS II. The electron acceptor is not the same as him. At the same time, the return potential of each element is different from that of the other element. The displacement of each element is different from that of the other element. The compensation mechanism is designed properly. The change of potential and the existence of electron receptors in the vicinity of the substrate are discussed in detail. (4) Three kinds of membrane surface properties (PsbO, PsbU, PsbV) of Gloeobacterium violaceus PCC 7421 were studied for their functions in acid production system. The interaction between the two substances is different, and the photosynthetic organisms of acid production type have high preservation property.このことは、G. The water decomposition system of violaceus is outside the cell membrane, and the water decomposition system is outside the cell membrane.さらにG. Violaceae acid release resistance is about 70%. The DCMU combines the information and the reasons for the differences. Future research topics.