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溶液核磁気共鳴法による光合成色素膜蛋白質複合体の構造と機能解析

溶液核磁共振法分析光合色素膜蛋白复合物的结构和功能

基本信息

批准号：
12878108
负责人：
大友征宇
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

これまで、色素・膜内蛋白質複合体(LH1)の単離・精製条件の最適化と色素(BChl a)の選択的及び全^<13>C標識を行い、再構成B820サブユニットを作成することに成功した。この過程において、複合体を構成するアポ蛋白質のN末端アミノ酸残基が酸化とメチル化を受けていることを初めて突き止めた。これらの成果は既に国際学術誌に掲載されている。(次頁を参照)これらの成果を踏まえて、再構成色素-膜蛋白質複合体中の主要なアミノ酸残基の挙動を調べるために、次のように^<15>N-と^<13>C-標識ペプチドを作製した。^<15>NH_4Clを含む培地でRs. rubrumを培養し、^<15>N標識のLH1蛋白を得た。同じ手法により、^<13>CH_3COONaまたは、CH_3^<13>COONaを用いて^<13>Cラベルの蛋白質を作製した。溶媒抽出法により、α-及びβ-サブユニットに分離した後、標識されたサブユニットと天然存在比のサブユニット及び色素分子との組み合わせで820nmに吸収ピークをもつ高濃度複合体の再構成を行った。異種核多次元相関パルス法を使って,再構成LH1の窒素、炭素並びに水素核の測定を行った結果、色素の中心金属Mgに配位するヒスチジン残基のイミダゾール側鎖が色素の環電流シフトを受けて、プロトンの化学シフトが高磁場側へ大きく変化したことが判明された。さらに錯形成に深く関わる幾つかのアミノ酸残基の同定を行った。これらの情報は、色素バクテリオクロロフィルと相互作用するベブチド側の側鎖部位を検討する有力の手がかりなる。本補助金の助成により、生理的活性を持つ色素膜蛋白複合体で、初めて色素由来の高分解能^1H-^<13>C相関スペクトルを得ることができ、これを含めた結果が近く国際学術雑誌に公表されることになっている(J. Am. Chem. Soc. 2002, in press)。

The purification and purification conditions of pigment/intramembranous protein complex (LH1) were optimized. The purification and purification conditions of pigment (BChl a) were optimized<13>. The B820 complex was reconstructed successfully. This process involves the formation of a complex, which is composed of N-terminal amino acid residues of proteins. The results of this study were published in international academic journals. (See also page 2). The results of this study are described in detail below. The major amino acid residues in the pigment-membrane protein complex <15>are regulated<13>. <15>NH_4Cl ~+ rubrum culture,^<15>N identification and LH1 protein were obtained. CH_3COONa, <13>CH_3COONa, CH_3COON<13><13>Solvent extraction method: separation, identification, and recombination of pigment molecules with high concentration complexes at 820nm. Heterogeneous nuclear multi-element correlation method was used to determine the composition of LH1, carbon and water elements. The results showed that the central metal Mg of pigment was coordinated to the ring current of pigment, and the chemical structure of pigment was changed to high magnetic field. The formation of the mistypes is closely related to the identity of the mistypes. This information is related to the interaction between pigment and side lock. This grant helps to form, physiological activity, pigment membrane protein complex, initial pigment origin, high decomposition energy ^1H-^<13>C correlation, selection, selection Chem. Soc. 2002, in press)。