高等植物における鉄硫黄クラスター形成機構の解析

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本研究では,葉緑体局在型CufU蛋白質や,その他の鉄硫黄クラスター生合成に関わる蛋白因子の立体構造を,X線結晶構造解析を中心にして明らかにし,これを通して,高等植物における鉄硫黄クラスター形成機構を分子レベルで明らかにすることを目的とする.またシロイヌナズナをモデル生物として用い,T-DNAがゲノムに挿入された権威株を用いた分子遺伝学的解析,植物体から単離した葉緑体や組み替え蛋白質を用いて生化学的解析,これらの解析を通して,高等植物における鉄硫黄クラスター形成機構を細胞レベル・個体レベルで理解することを目的とする.本年度は,葉緑体局在型CufUの生化学的・物理学的解析,葉緑体局在型CnfU精製蛋白質の結晶化と立体構造解析,AtCnfU-Vとフェレドキシンの反応中間体の作製と結晶化,Hef101精製蛋白質の結晶化と生化学的・物理学的解析を進めた.CufU蛋白質のホロ型蛋白質の結晶化に成功し,大型放射光施設(Spring-8)のビームインBL44XUにて測定とデータ収集を行い,6,2Å分解能のデータが得られた.Hcf101蛋白質の生科学的解析から,2量体であること,弱いATPase活性を持つこと,[4Fe-4S]型の鉄硫黄クラスターが付加されていること,[4Fe-4S]型蛋白質のモデル基質として用いたフェレドキシンへの鉄硫黄クラスターの転移能があること,EPR測定より2種類の異なった補欠分子を保持していること,が明らかとなった。