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7鉄8硫黄フェレドキシンの分子機能の解明:3鉄クラスターは特有の生理機能を持つか

阐明7-铁、8-硫铁氧还蛋白的分子功能：3-铁簇是否具有独特的生理功能？

基本信息

批准号：
05780457
负责人：
佐伯和彦
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

咋年度までに,光合成細菌Rhodobacter capsulatusの3種のフェレドキシン遺伝子fdxN,fdxA,fdxCに関する分子生物学的解析により,FdxNとCが窒素固定系で機能するのに対し,7鉄型のFdxAは恒常的に発現する必須蛋白質であること,また,この機能上の相違は発現量ではなく構造上の相違に起因することを明らかにした。また,FdxAは生理機能不明な必須蛋白質で,破壊株に変異遺伝子を導入する定法を適用できないため,予め変異fdxA^*遺伝子をプラスミドとして保持させた部分2倍体の野性型fdxAだけを選択的に破壊するシステムを構築し,構造-機能解析を行なう土台を作っている。これにより,変異fdxA^*と生理機能の相関をより精密に解析した。1)[3Fe-4S]クラスター周辺のCys11とCys16間の配列を,Lys-Tyr-Thr-AspからGly-Alaに変換する改変遺伝子(fdxAGA)を従来作製していたが,さらにGly-AspならびGly-Asnとするもの(fdxAGDとfdxAGN)を作製して解析を加えた。この結果,fdxAGDのみを持つ変異株は,fdxAGAのみを持つ変異株同様,光合成により生育可能だが,呼吸では生育不能であった。一方,fdxAGNのみを持つ変異株は全く得られなかった。従って,Cys16隣接残基の側鎖へのアミノ基の導入が,生理機能の完全な喪失をもたらすことが明らかとなった。2)既に,C末端側10残基がこのフェレドキシンの生理活性に必須であることを明らかにしていたので,C末端側より2,6ないしは8残基を欠失させる変異遺伝子(fdxA109,gdxA105およびfdxA103)を作製し,この領域の精密な解析を行なった。C末端6残基を欠失させたfdxA105のみを持つ株は,光合成により生育可能であるが,呼吸では生育不能であった。この株から比較的高頻度(10-3程度)に呼吸でも生育可能な2次変異株が生み出されることが見出した。現在,この復帰変異に関わる遺伝子のクローニングを試みている。

In recent years, the molecular biology analysis of three kinds of FdxN,FdxA,FdxC in photosynthetic bacteria Rhodobacter capsulatus has been carried out. FdxN and FdxC are the functional counterparts of protein fixation systems. FdxA is an essential protein for the constant development of FdxA. FdxA is an essential protein with unknown physiological function, and the method for determining the introduction of a variant gene into a mutant strain is applicable. The method for determining the introduction of a variant gene into a mutant strain of FdxA is applicable. The method for determining the introduction of a variant gene into a mutant strain of FdxA is applicable. The method for determining the introduction of a variant gene into a mutant strain of FdxA is applicable. The relationship between physiological function and physiological function is analyzed precisely. 1)[3Fe-4S] is the most important element in the molecular structure of Cys11 and Cys16, and Lys-Tyr-Thr-Asp is the most important element in the molecular structure of Gly-Asn and Gly-Asn. As a result,fdxAGD and fdxAGA have different species, photosynthesis and fertility may be separated, and respiration and fertility cannot be separated. One side,fdxAGN no The introduction of Cys16-linked residues resulted in complete loss of physiological function. 2)In addition, the 10 residues on the C-terminal side are required for physiological activity, and the 8 residues on the C-terminal side are required for genetic analysis (fdxA109, gdxA105 and fdxA103). C-terminal 6 residues are missing, fdxA105 is missing, photosynthesis is possible, respiration is impossible. The high frequency (10-3 degrees) of the plant's growth rate, respiration rate, fertility rate, and fertility rate may be increased by 2 times. Now, this is the first time that we've had a chance to talk about it.