シトクロムの一酸化窒素高捕捉機能を用いた二酸化窒素汚染好植物の創成

利用细胞色素高一氧化氮清除功能创建喜二氧化氮污染植物

• 批准号: 10876022
• 负责人: 奥 忠武
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Nihon University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10876022/
• 关键词: シトクロム; 一酸化窒素捕捉; 二酸化窒素汚染好植物; 紅藻; 立体構造; クローニング; 大腸菌; 発現; 二酸化窒素汚染高植物; DNA

(1)藻類および細菌類のシトクロム遺伝子のラン藻・植物への導入と発現の検討(分担-奥):(i)植物のモデル実験として、宿主-ベクター系が確立されており、培養時間が短いラン藻(Synechocystis6803)に紅藻(Porphyrayezoensis)のシトクロムc_6遺伝子を導入・発現の検討を行った。しかし、シトクロムc_6はタンパク質部分とヘム部分の二成分から構成されているため、その発現は難しく、ラン藻において発現した組換えタンパク質はヘムが結合せず、一酸化窒素捕捉機能を有していないタンパク質であった。今後、タンパク質にヘムを結合させる酵素遺伝子の導入などを行い、種々検討する予定である。(ii)植物は、導入系が最も確立されているタバコを対象とする予定であったが、(i)をさらに検討する必要があったため、植物での発現を検討することが出来なかった。(2)トランスジェニック植物の二酸化窒素汚染好性および高タンパク質含有の検討と評価(分担-奥、西尾):トランスジェニック植物をNO_2ガス雰囲気下におき、野生型とのNO_2汚染好性およびタンパク質含有量を評価する予定であったが、(1)での検討がさらに必要あった為、本課題を検討することが出来なかった。尚、紅藻(Porphyra yezoensis)シトクロムc_6の優れた一酸化窒素捕捉機能を明らかにするために、このタンパク質の立体構造解析を行ったところ、1.57Åという高い解像度で解析することに成功した^<1)>。この構造は「IGDV」のProtein Data Bank codeで登録され、紅藻由来のタンパク質としては初めての解析例である。この結果より、紅藻(Porphyra yezoensis)シトクロムc_6の高い酸化還元電位は、ヘム周辺に存在する水分子によるものであり、一酸化窒素捕捉に関与する部位は、生体内における電子供与体との相互作用部位である酸性パッチのGlu68であることを立体構造から推定した。今後、部位特異的変異作製法を用い、さらに検討を行う予定である。1)Yamada,S.,Acta Crystallographica Section D,56,1577-1782(2000)

(1) the algae お よ び bacteria の シ ト ク ロ ム posthumous son 伝 の ラ ン algae, plants へ の import と 発 is の 検 beg (share - Mr) : (I) plant の モ デ ル be 験 と し て, host - ベ ク タ が ー department establish さ れ て お り, short training time が い ラ ン algae (Synechocystis6803) に red algae (Porphyrayez oensis) を シト ロム ロムc_6 伝 を introduction · occurrence を 検 discussion を line った. し か し, シ ト ク ロ ム c_6 は タ ン パ ク qualitative part と ヘ ム part の two component か ら constitute さ れ て い る た め, そ の 発 は now difficult し く, ラ ン algal に お い て 発 now し た group in え タ ン パ ク qualitative は ヘ ム が combining せ ず, a acidification smothering element capture function を し て い な い タ ン パ ク qualitative で あ っ た. In the future, タ ン パ ク qualitative に ヘ ム を combining さ せ る enzyme heritage 伝 son の import な ど を い, kind of 々 beg す 検 る designated で あ る. (ii) plant は, import が most も establish さ れ て い る タ バ コ を like と seaborne す る designated で あ っ た が, (I) を さ ら に beg す 検 る necessary が あ っ た た め, plant で の 発 を now beg す 検 る こ と が out な か っ た. (2) ト ラ ン ス ジ ェ ニ ッ ク plant pollution acidification smothering element の temper お よ び high タ ン パ ク mass containing の と 検 please review 価 (share - Mr, west end) : ト ラ ン ス ジ ェ ニ ッ ク plant を NO_2 ガ ス 雰 囲 気 under に お き, wild type と の NO_2 pollution temper お よ び タ ン パ ク quality with quantity を review 価 す る designated で あ っ た が, (1) で の 検 It is necessary to あった for this subject を検 to する する とが とが and な な った. , red algae (Porphyra yezoensis) シ ト ク ロ ム c_6 の optimal れ た A acidification function of smothering element capture を Ming ら か に す る た め に, こ の タ ン パ ク qualitative の three-dimensional structure parsing line を っ た と こ ろ, 1.57 A と い う い high resolution analytical す で る こ と に successful し た ^ > < 1). こ の tectonic は "IGDV の Protein Data Bank login code で さ れ, red algal origin の タ ン パ ク qualitative と し て は early め て の parsing example で あ る. The result is よ よ, red algae (Porphyra. Yezoensis) シ ト ク ロ ム c_6 の い acidification and yuan high potential は, ヘ ム weeks 辺 に exist す る water molecules に よ る も の で あ り, a acidification smothering element capture に masato and す は る parts, body に お け る electronic body and supply と の interaction part で あ る acid パ ッ チ の Glu68 で あ る こ と を three-dimensional structure か ら presumption し た. In the future, for specific changes in certain parts, the treatment method will be を using を and さらに検 to discuss を and う to determine である. Yamada,S.,Acta Crystallographica Section D,56,1577-1782(2000)

项目成果

山田斉爾: "Characterization and Amino Acid Sequences of Cytochromc c_6 from, Two Strains of the Green Alga Chlorella vulgaris"Bioscience Biotechnology and Biochemistry. 64(3). 628-632 (2000)

Seiji Yamada：“来自两种绿藻小球藻菌株的细胞色素 c_6 的特征和氨基酸序列”生物科学生物技术和生物化学 64(3) 628-632 (2000)。

山田斉爾: "緑藻Chlorella vulgarisCK-5株のシトクロムC_6の精製とその分子特性" 開発学研究. 9・2. 45-50 (1999)

Saiji Yamada：“从绿藻普通小球藻菌株 CK-5 中纯化细胞色素 C_6 及其分子特征”发展研究 9·2（1999）。