光合成生物における亜硝酸還元酵素およびその電子供与系の生化学的研究

光合生物亚硝酸还原酶及其供电子系统的生化研究

基本信息

  • 批准号:
    01F00887
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 0.64万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2002
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2002 至 2003
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

光合成生物の窒素同化系では、亜硝酸還元酵素(NiR)やグルタミン酸合成酵素が、フェレドキシン(Fd)を介して光還元力を利用しながら機能している。シアノバクテリアPlectomena boryanumではNiRドメインとFdドメインが融合した新規酵素の存在が知られている。この酵素の反応機構を高等植物やその他のシアノバクテリアの亜硝酸還元系と比較検討することにより、光還元力を利用するための分子機構を解明できると考え、研究を実施してきた。これまで以下の成果を得た。1)Plectonema boryanumからNiR/Fd融合酵素をコードする遺伝子と、Synechococcus sp.PCC6803から従来型のNiR遺伝子を、それぞれPCR法でクローニングした。これらの遺伝子をNiRの補欠分子族であるシロヘム合成を司るcysGの共発現系を活用し、機能をもった活性型の組換え酵素を作製した。2)組換え酵素の活性特性を電子供与体としてFdドメインと従来のFdを用いた場合で解析できる実験系を構築し、両酵素ともFdに依存した活性を持つことを明らかにした。一方、Fdドメインに依存した活性は検出限界以下であることが判明した。3)NiR/Fd融合酵素に対する特異抗体を作製し、P.boryanum細胞内に存在する亜硝酸還元活性としてNiR/Fd融合酵素が生理的に寄与しているかどうか、酵素活性もつ蛋白質画分の抗体で検出、確認した。4)Fdドメインのみを機能的発現させ、電気化学測定法で酸化還元電位を決定し、Fdより大きく電位が高いことを見いだした。そして、このFdドメインはトウモロコシのFd:NADPH酸化還元酵素から電子を受容し、シトクロムcへ電子を供与する、いわゆる電子伝達活性を持つことを確認した。5)このFdドメインからNiRドメインへの電子移動が起こるかどうか、NADPH/FNR/Fdのレドックスカスケードin vitroで再構成し解析した。その結果、FdドメインがNiRドメインと融合した状態であっても、また別個の分子として存在する状態であっても、ドメイン間の電子移動が起こることを見い出した。ただし、この電子移動の速度は、PetFと呼ばれる従来のFdに比べ非常に遅く、NiRの効率のよい触媒反応を支えるには不十分であると結論した。
Photosynthetic organisms の smothering element assimilation system で は, 亜 nitric acid and enzyme (NiR) や グ ル タ ミ ン acid synthesis enzyme が, フ ェ レ ド キ シ ン (Fd) を interface し て light still force を use し な が ら function し て い る. シ ア ノ バ ク テ リ ア Plectomena boryanum で は NiR ド メ イ ン と Fd ド メ イ ン が fusion し た new rules enzyme の exist が ら れ て い る. こ の enzyme の を 応 authorities higher plants や そ の he の シ ア ノ バ ク テ リ ア の 亜 nitrate component system also beg す と compare 検 る こ と に よ り, light still force を use す る た め の molecular institutions を interpret で き る と え test, research を be applied し て き た. Youdaoplaceholder0 れまで the following を results を obtain た. 1) Plectonema boryanum か ら NiR/Fd fusion enzyme を コ ー ド す る heritage 伝 と, Synechococcus sp. PCC6803 か ら 従 type to の NiR heritage 伝 を, そ れ ぞ れ PCR method で ク ロ ー ニ ン グ し た. こ れ ら の posthumous son 伝 を NiR の fill owe molecular family で あ る シ ロ ヘ ム synthetic を department る cysG の 発 now し l20 を, total function を も っ た activity type の group in え enzyme を cropping し た. 2) for group の え enzyme activity characteristics of を electronic body and supply と し て Fd ド メ イ ン と 従 to の Fd を with い た occasions で parsing で き る be 験 を build し, struck enzyme と も Fd に dependent し た active を hold つ こ と を Ming ら か に し た. One party, Fdドメ に に に depends on <s:1> た activity 検 below the limit, である とが とが is determined to be た. 3) NiR/Fd fusion enzyme に す seaborne る し, the specific antibody を cropping P.b oryanum に exists in cells す る 亜 nitrate also yuan activity と し て NiR/Fd fusion enzyme が physiological に send し て い る か ど う か, enzyme activity も draw points の つ protein antibody で 検 out, confirm し た. 4) Fd ド メ イ ン の み を functionary 発 now さ せ, electricity 気 chemical assay で acidification is yuan potential を decided し, Fd よ り big き く potential high が い こ と を see い だ し た. そ し て, こ の Fd ド メ イ ン は ト ウ モ ロ コ シ の Fd: enzyme NADPH acidification and yuan か ら を electron let し, シ ト ク ロ ム c へ electronic を す and supply る, い わ ゆ る electronic 伝 of active を hold つ こ と を confirm し た. 5) こ の Fd ド メ イ ン か ら NiR ド メ イ ン へ の electronic mobile が こ る か ど う か, NADPH/FNR/Fd の レ ド ッ ク ス カ ス ケ ー ド in vitro で reconstitution し parsing し た. そ の results, Fd ド メ イ ン が NiR ド メ イ ン と fusion し た state で あ っ て も, ま た another の molecular と し て exist す る state で あ っ て も, ド メ イ ン の between electronic mobile が こ る こ と を see い out し た. た だ し, こ の electronic speed of mobile の は, PetF と shout ば れ る 従 to の Fd に than べ very に 遅 く, NiR の sharper rate の よ い catalyst against 応 を branch え る に は not quite で あ る と conclusion し た.

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A.Setterdahl: "Enzymatic properties of a cyanobacterial nitrite reductase with a bipartite structure containing 4Fe4S/siroheme and 2Fe-2S ferredoxin domains"Plant and Cell Physiology. 44(suppl). S39 (2004)
A.Setterdahl:“具有包含 4Fe4S/siroheme 和 2Fe-2S 铁氧还蛋白结构域的二分结构的蓝藻亚硝酸还原酶的酶学特性”植物和细胞生理学。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

長谷 俊治其他文献

Molecular basis of transduction and distribution of photoreductive force in photosynthesis
光合作用中光还原力传导和分布的分子基础
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    星田千晴;守屋敬子;市川眞澄;長谷 俊治;H. Sumiya;S. Noda;Hase T.
  • 通讯作者:
    Hase T.
Direct conversion sintering of super-hard nano-polycrystallinediamond from graphite.
石墨直接转化烧结超硬纳米多晶金刚石。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    星田千晴;守屋敬子;市川眞澄;長谷 俊治;H. Sumiya
  • 通讯作者:
    H. Sumiya
Ferredoxinとferredoxin-NADP+ reductaseの複合体形成における疎水性相互作用の役割
疏水相互作用在铁氧还蛋白和铁氧还蛋白-NADP+还原酶复合物形成中的作用
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    木下 岬;李 映昊;後藤 祐児;長谷 俊治;有賀(木股) 洋子
  • 通讯作者:
    有賀(木股) 洋子
小型シギ類における未知の餌の探究を通じた干潟生態系の再生
探索小鹬未知食物恢复滩涂生态系统
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    有賀(木股) 洋子;長谷 俊治;桑江朝比呂・三好英一
  • 通讯作者:
    桑江朝比呂・三好英一
生物における光情報変換の一般性と多様性
生物体内光信息转换的共性和多样性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    星田千晴;守屋敬子;市川眞澄;長谷 俊治
  • 通讯作者:
    長谷 俊治

長谷 俊治的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('長谷 俊治', 18)}}的其他基金

マラリア・アピコプラストのレドックス蛋白質群の探索と機能の解明
寻找疟疾顶端质体中的氧化还原蛋白并阐明其功能
  • 批准号:
    15019055
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 0.64万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
植物細胞エネルギー・代謝ネットワークを制御する分子マシナリー
控制植物细胞能量和代谢网络的分子机器
  • 批准号:
    15370022
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 0.64万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
蛋白質の電子伝達複合体形成の阻害剤開発とプラスチド酸化還元反応の制御
蛋白质电子传递复合物形成抑制剂的开发和质体氧化还原反应的控制
  • 批准号:
    14658195
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 0.64万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
マラリア・アピコプラストのレドックス蛋白質群の探索と機能の解明
寻找疟疾顶端质体中的氧化还原蛋白并阐明其功能
  • 批准号:
    14021061
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 0.64万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
フェレドキシン依存性酵素とフェレドキシンとの複合体結晶構造の解析
铁氧还蛋白依赖性酶和铁氧还蛋白复合物的晶体结构分析
  • 批准号:
    13033024
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 0.64万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
マラリア・アピコプラストのレドックス蛋白質群の探索と機能の解明
寻找疟疾顶端质体中的氧化还原蛋白并阐明其功能
  • 批准号:
    13226067
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 0.64万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
非光合成組織における物質同化・生合成系への還元力供給系としてのフェレドキシンとプラスチド蛋白質の相互
铁氧还蛋白和质体蛋白之间的相互作用作为一个系统,为非光合组织中的物质同化和生物合成系统提供还原力
  • 批准号:
    99F00762
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 0.64万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
蛋白質工学を活用した鉄・硫黄酸化還元中心を持つ蛋白質の分子デザイン
利用蛋白质工程对具有铁和硫氧化还原中心的蛋白质进行分子设计
  • 批准号:
    05209217
  • 财政年份:
    1993
  • 资助金额:
    $ 0.64万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
蛋白質工学を活用した鉄・硫黄酸化遷元中心を持つ蛋白質の分子デザイン
利用蛋白质工程对具有铁和硫氧化中心的蛋白质进行分子设计
  • 批准号:
    04225213
  • 财政年份:
    1992
  • 资助金额:
    $ 0.64万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
植物細胞プラスチドの多様性からみた蛋白質の局在化の研究
植物细胞质体多样性视角下蛋白质定位研究
  • 批准号:
    04259212
  • 财政年份:
    1992
  • 资助金额:
    $ 0.64万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

相似国自然基金

功能化IVB族多金属氧簇用于CO2还原耦 合的人工光合成全反应研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
宽光谱响应高效人工光合成晶态材料探索性研究
  • 批准号:
    2025JJ60074
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
金属-有机杂化铁电体的合成及其在有机光合成中的应用
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
空气工况下可漂浮平台介导的 H202 高效光合成与原位活化机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
耦合光生电子存储的氮化碳供受体体系构筑及其纯水中光合成H202研 究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
激子解离优化及双位点构筑增强氮化碳双通道人工光合成H2O2机理研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    15.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于光催化-热电协同耦合的H2O2光合成研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
双功能高结晶氮化碳光合成过氧化氢“现制即用”级联催化反应研究
  • 批准号:
    n/a
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
共价有机框架限域动态异催化位点的调控及人工光合成产尿素
  • 批准号:
    22308072
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
极化有机/无机异质结协同自由基中继策略的人工光合成增效机制研究
  • 批准号:
    22369023
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32.00 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似海外基金

真核光合成生物における栄養性制御機構と細胞分化の進化関連性の解明
阐明真核光合生物营养控制机制与细胞分化之间的进化关系
  • 批准号:
    24KJ0224
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 0.64万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
光合成の水素生成を用いた新規光合成燃料電池の最適動作条件決定と建材への応用
利用光合制氢确定新型光合燃料电池的最佳运行条件并将其应用于建筑材料
  • 批准号:
    24K03141
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 0.64万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
多様な樹木における自然変動光下の光合成光阻害の実態とその分子メカニズムの解明
阐明各种树木自然变光下光合光抑制的实际状态及其分子机制
  • 批准号:
    24KJ1546
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 0.64万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
放射線により発光するタンパク質を用いて光合成を駆動するための基盤技術開発
开发利用辐射发光的蛋白质驱动光合作用的基础技术
  • 批准号:
    24K08181
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 0.64万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
植物葉緑体と藍藻のチラコイド膜プロトン輸送体の超硫黄修飾を介した光合成最適化機構
超硫修饰植物叶绿体和蓝绿藻类囊体膜质子转运蛋白介导的光合作用优化机制
  • 批准号:
    24K08709
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 0.64万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
二酸化炭素の資源化による水中結晶光合成を利用した高機能金属ナノ炭酸塩の創製
以二氧化碳为资源,利用水下晶体光合作用创建高功能金属纳米碳酸盐
  • 批准号:
    24K01290
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 0.64万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
希少金属フリーな1,3-ジケトン錯体及びその誘導体による人工光合成の実現
利用不含稀有金属的1,3-二酮配合物及其衍生物实现人工光合作用
  • 批准号:
    24K01615
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 0.64万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
光合成細菌のタイプ1光合成反応中心がもつタイプ2機能の実証
光合细菌1型光合反应中心2型功能演示
  • 批准号:
    24K09400
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 0.64万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
植物が光合成をやめた進化の後に起こった多様化の仕組み
植物停止光合作用后发生的多样化机制
  • 批准号:
    24K09594
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 0.64万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
光合成における光電変換機構の解明を目指した光STMと高純度生体分子蒸着法の融合
结合光学STM和高纯度生物分子沉积阐明光合作用中的光电转换机制
  • 批准号:
    24K01355
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 0.64万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了