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光合成と脂肪酸合成のコミュニケーション

光合作用与脂肪酸合成之间的通讯

基本信息

批准号：
11151216
负责人：
佐々木幸子
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

脂肪酸合成の調節を行う酵素、アセチルCoAカルボキシラーゼ(ACCase)、は周囲の条件に応じて活性が調節され、脂肪酸合成量を決定する重要な酵素である。植物では葉緑体に本酵素があり、光により活性化される。本酵素は、カルビンサイクルの酵素と同じ様な仕組みで、光活性化されることを私は報告した(Proc.Nat1.Acad.Sci.USA,94,11096)。すなわち光シグナルはレッドクスカスケードで伝達され、5炭糖還元回路と脂肪酸合成経路を同時に活性化している。この光合成と脂肪酸合成の協調にみられるコミュニケーションを分子レベルで記述することを本研究の最終目的とした。これまでの研究で、ACCaseを構成する2種類の複合体(biotin carboxylaseとcarboxyltransferase)のうち、carboxyltransferaseが還元され活性化されることを証明した。本年は部位特異的にシステインを改変しcarboxyltransferaseのどのシステインが還元されるか決めるために、recombinant carboxyltransferaseを作成することを目的とした。carboxyltransferaseを構成する2つポリペプチドcDNAを挿入した発現用プラスミドを作成し、大腸菌で発現させた。得られた酵素は自然界に存在する酵素と同様な性質を示し、還元により活性化された。これより、この発現系を用いて、部位特異的にシステインを改変すれば、分子レベルで、光による活性化を証明できる見通しが立った。2つのポリペプチドの非保存領域を削除し、少し短いポリペプチドを発現するように改変したところ、元の酵素と同じように活性化されたので、この中のシステインが関与していると推定された。これらの領域に8こシステインがあるので、今後、各々を改変して、活性に及ぼす効果を調べ、還元に関与する残基を決定する予定である。

Fatty acid synthesis regulatory enzymes, such as CoA, ACCase, and other important enzymes that regulate fatty acid synthesis under various conditions. Plant chloroplasts are activated by enzymes and light. This enzyme is reported in the following documents (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 94, 11096). In addition, the 5-carbon sugar reduction circuit and fatty acid synthesis circuit are activated simultaneously. The final goal of this study is to describe the coordination between photosynthesis and fatty acid synthesis. In this study, ACCase is composed of two kinds of complexes (biotin transferase and carboxyl transferase), and the activity of carboxyl transferase is proved. This year's site-specific conversion of carboxytransferases into recombinant carboxytransferases has been proposed. Carboxyltransferase is composed of two groups of cDNA that are incorporated into the genome and produced by E. coli. The enzyme activity is similar to that found in nature. The discovery of this gene is based on site-specific changes in the molecular structure and activation of the gene. 2. The non-preserved domain of the protein is deleted, and the short domain of the protein is reduced. The enzyme is activated, and the middle domain is presumed. The domain of the enzyme is determined by the activity and the residue of the enzyme