核ゲノム及び葉緑体ゲノムにコードされたタンパク質の協調したチラコイド移行の解析

核和叶绿体基因组编码蛋白质的协调类囊体易位分析

• 批准号: 11151214
• 负责人: 遠藤 斗志也
• 金额: $ 2.24万
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11151214/
• 关键词: 葉緑体; タンパク質輸送; チラコイド; エンドウ; Hcf106; 部位特異的光架橋; ΔpH依存型経路

葉緑体の光合成機能発現の中心的プロセスは,核あるいは葉緑体ゲノムにコードされた光合成に関わるタンパク質の協調したチラコイド移行である。われわれは最近,葉緑体内部に大腸菌型Sec依存性のチラコイド移行経路があること,この経路と△pH依存の経路は共通の膜透過チャネルを利用していないことを見出した。そこで,下記のように,部位特異的光架橋法を前駆体の包膜通過に適用し,前駆体と包膜の膜透過装置の間の相互作用をマッピングした。また△pH依存のチラコイド膜透過経路が高次構造を保ったまま基質タンパク質を膜透過させるメカニズムを解明するために,この経路の新規膜透過チャネルの同定を行った。1.エンドウ葉緑体における△pH依存のチラコイド移行経路を解析する足がかりとして,シロイヌナズナやトウモロコシでTha4と共にこの経路に関与していることが明らかにされているHcf106遺伝子のクローニングを試みた。トウモロコシHcf106タンパク質において,他のHcf106やTha4と高いホモロジーが見られるドメインを含む50〜156アミノ酸残基領域をコードする遺伝子断片をプローブとして,エンドウcDNAのλライブラリーをスクリーニングした。この結果一つのクローンが得られ,塩基配列決定から248アミノ酸残基をコードするORFが同定された。2.プラストシアニン前駆体を用いて単離葉緑体への輸送実験を行い,ATP濃度を下げることにより,包膜透過反応の中間体が生成することを確認した。次に光反応性のアミノ酸であるBPAをサプレッサーtRNA法により部位特異的に導入したプラストシアニン前駆体を調製した。この前駆体と単離葉緑体を用いて包膜透過反応中間体を形成させ,UV照射により架橋反応を行った。その結果,Toc/Tic構成因子との架橋産物が,各部位で低濃度ATP、UV照射特異的に検出された。

The center of the chloroplast の 発 photosynthetic function is の プ ロ セ ス は, nuclear あ る い は chloroplast ゲ ノ ム に コ ー ド さ れ た photosynthetic に masato わ る タ ン パ ク qualitative の coordination し た チ ラ コ イ ド transitional で あ る. わ れ わ れ は recently, chloroplast type internal に coliform Sec dependency の チ ラ コ イ ド transitional 経 road が あ る こ と, こ の 経 road と delta pH dependent の 経 road は の membrane through common チ ャ ネ ル を using し て い な い こ と を shows し た. そ こ で, under の よ う に, bridging site specific light before を 駆 body の coated by に applicable し, former 駆 body と の interaction between coated の membrane through device の を マ ッ ピ ン グ し た. ま た delta pH dependent の チ ラ コ イ ド membrane through 経 road が high times tectonic を protect っ た ま ま matrix タ ン パ ク qualitative を membrane through さ せ る メ カ ニ ズ ム を interpret す る た め に, こ の 経 road の new rules membrane through チ ャ ネ ル の with fixed line を っ た. 1. エ ン ド ウ chloroplast に お け る delta pH dependent の チ ラ コ イ ド transitional 経 road を parsing す る foot が か り と し て, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ や ト ウ モ ロ コ シ で Tha4 と altogether に こ の 経 road に masato and し て い る こ と が Ming ら か に さ れ て い る Hcf106 heritage 伝 son の ク ロ ー ニ ン グ を try み た. ト ウ モ ロ コ シ Hcf106 タ ン パ ク qualitative に お い て, he の Hcf106 や Tha4 と high い ホ モ ロ ジ ー が see ら れ る ド メ イ ン を containing 50 ~ 156 ア む ミ ノ acid residue field を コ ー ド す る posthumous son 伝 fragment を プ ロ ー ブ と し て, エ ン ド ウ cDNA の lambda ラ イ ブ ラ リ ー を ス ク リ ー ニ ン グ し た. こ の results a つ の ク ロ ー ン が have ら れ, salt base with column decided か ら 248 ア ミ ノ acid residues を コ ー ド す る ORF が with fixed さ れ た. 2. プ ラ ス ト シ ア ニ ン 駆 body を before use い て 単 from chloroplasts へ の delivery be 験 を い, ATP concentration under を げ る こ と に よ り, coated through reverse 応 の intermediates が generated す る こ と を confirm し た. * に light anti 応 の ア ミ ノ acid で あ る BPA を サ プ レ ッ サ ー tRNA method に よ り site specific に import し た プ ラ ス ト シ ア ニ ン 駆 body before を modulation し た. こ の 駆 body before と 単 from chloroplasts を with い て coated through reverse 応 intermediates を form さ せ, UV irradiation に よ り bridging the 応 を line っ た. As a result, the Toc/Tic constituent factors と で bridging products が, and each part で low-concentration ATP and UV irradiated specific に検 output された.

项目成果

西川周一,遠藤斗志也(分担執筆): "酵母の細胞内構造体の調製法"新版 微生物学実験法(大和田紘一,黒岩常祥,杉山純多,高橋秀夫,徳田元,渡辺信編). 121-125 (1999)

Shuichi Nishikawa、Toshiya Endo（合着）：《酵母细胞内结构的制备》新版微生物实验方法（Koichi Owada、Tsuneyoshi Kuroiwa、Junta Sugiyama、Hideo Takahashi、Hajime Tokuda、Makoto Watanabe）121 -125（1999）。

Y. Kubo et al.: "Two distinct mechanisms operate in the reactivation of heat-denatured proteins by the mitochondrial Hsp/Mdj1p/Yge1p chaperone system"J. Mol. Biol.. 286. 447-464 (1999)

Y. Kubo 等人：“线粒体 Hsp/Mdj1p/Yge1p 伴侣系统对热变性蛋白的再激活有两种不同的机制”J.

M. Esaki et al.: "Two distinct mechanisms drive protein translocation across the mitochondrial outer membrane in the late step of the cytochorme b2 import pathway"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 96. 11770-11775 (1999)

M. Esaki 等人：“在细胞色素 b2 输入途径的后期，两种不同的机制驱动蛋白质跨过线粒体外膜易位”Proc.

遠藤斗志也(分担執筆): "葉緑体への輸送"細胞内物質輸送のダイナミズム(米田悦啓,中野明彦編) 学会出版センター. 65-73 (1999)

远藤敏也（合着）：“叶绿体的运输”细胞内物质运输的动态（米田悦宏和中野明彦编辑）学会出版中心65-73（1999）。

T.Asai et al.: "Sec-dependent pathway and DpH-dependent pathway do not share a common translocation pore in thylakoidal protein transport"J. Biol. Chem.. 274. 20075-20078 (1999)

T.Asai 等人：“Sec 依赖性途径和 DpH 依赖性途径在类囊体蛋白质转运中不共享共同的易位孔”J.