植物の青色光センサータンパク質における光シグナル伝達機構の解明

阐明植物蓝光传感器蛋白的光信号转导机制

• 批准号: 06J08383
• 负责人: 岩田 達也
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J08383/
• 关键词: フォトトロピン; 赤外分光法; LOVドメイン; FMN; 生物物理学; フォトトロビン

フォトトロピンは植物の青色光受容体である。発色団としてFMNを結合した光受容ドメインを2つ(LOV1、LOV2ドメイン)とセリン・スレオニンキナーゼドメインからなる。フォトトロピンは青色光依存的にキナーゼ活性を発現するが、キナーゼドメインの制御にはLOV2の光反応が重要であり、LOV1は直接関与していないことが報告されている。近年、LOV2ドメインのすぐC末端側にαヘリックス(Jαヘリックス)が存在し、このJαヘリックスの構造変化(光照射時にαヘリックス構造が緩む)ことがキナーゼ活性の発現に重要であることが報告された。本研究において、LOVドメインとJαヘリックスの構造変化に着目し、Jαヘリックスを含むLOV2ドメイン(LOV2-Jα)とJαヘリックスを含まないLOV2ドメイン(LOV2 core)の構造変化を比較した。植物体でのリン酸化反応が報告されているシロイヌナズナのフォトトロピン1のLOV2ドメインを試料に、活性化状態と暗状態の低温フーリエ変換赤外(FTIR)分光法による測定を行った。その結果、Jαヘリックスは260K以上の温度で構造変化を起こすことが分かった。また、そのペプチド骨格のC=O伸縮振動は暗状態で1650cm^<-1>活性化状態では1625cm^<-1>に現れ、それぞれ文献的にはαヘリックス(1650cm^<-1>)、βシートかランダムコイル構造(1625cm^<-1>)に相当するものであった。この様に、Jαヘリックスは光照射後に、温度依存的にその構造を変化させることが示された。さらに、LOV core側の変異体(Q575L、F556L)ではこのαヘリックスに由来する構造変化を示さなくなり、Gln575、Phe556がJαヘリックスヘシグナルを伝達するアミノ酸残基であることが明らかとなった。

The plant is the recipient of cyan light. The combination of color FMN and light tolerance (LOV1, LOV2 tolerance) does not affect the performance of the system. The performance of cyan light-dependent devices shows that the LOV2 light reflection is important, the LOV1 is direct, and the report is important. In recent years, there has been an increase in the performance of LOV2 in the presence of C-terminal alpha (J α) and J α (when exposed to light). In recent years, there has been an increase in the level of activity in the production of important reports. The purpose of this study is to investigate the effects of LOV2, LOV2-J α, and so on, in this study. Report on acidification reaction of plant material, LOV2, dark state, low temperature, infrared (FTIR) spectrophotometry, UV spectrophotometry, UV spectrophotometry. The results show that the temperature is higher than 260K and the temperature is higher than 260K. In the literature, there are no significant changes in the literature (1650cm ^ & lt;-1>), and the data in the literature (1625cm ^ & lt;-1>) are quite different from each other. After exposure to light, temperature-dependent radiation, temperature-dependent radiation, temperature dependence, and temperature dependence. (Q575L, F556L), LOV core (Q575L, F556L), acid residues, acid residues.

项目成果

Structural Changes of Water Molecules upon the Reduction of Quinones in the Reaction Center from Rhodobacter sphaeroides

球形红杆菌反应中心醌还原时水分子的结构变化

• 发表时间: 2007
• 作者: Tatsuva Iwata;Mark L. Paddock;Melvin Y. Okamura;Hideki Kandori
• 通讯作者: Hideki Kandori

Water Molecules Involved in the Proton Uptake in a Bacterial Photosynthetic Reaction Center from Rhodobacter spbaeroides

红细菌光合反应中心质子吸收中涉及的水分子

• 发表时间: 2009
• 作者: Tatsuya Iwata;Mark L. Paddock;Melvin Y. Okamura;Hideki Kandori
• 通讯作者: Hideki Kandori

Identification of the C=0 stretching vibrations of FMN and peptide backbone by ^<13>C-labeling of the LOV2 domain of Adiantum phytochrome3.

通过铁线蕨光敏色素3的LOV2结构域的^ 13 C-标记来鉴定FMN和肽主链的C＝0伸缩振动。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Biochemistry 45
• 作者: 木下 俊則;島崎 研一郎;Yusaku Yamada;Tsuboi et al.;Masahiro Ohta;Kanegae et al.;Iwata et al.
• 通讯作者: Iwata et al.

紅色細菌の光化学反応中心のキノシ還元に伴う内部結合水の構造変化

与紫色细菌光化学反应中心减少相关的内部结合水的结构变化

• 发表时间: 2007
• 作者: 岩田 達也;Mark L. Paddock;Melvin Y. Okamura;神取 秀樹
• 通讯作者: 神取 秀樹

Identification of FTIR Bands due to Internal Water Molecules around the Quinone Binding Sites in the Reaction Center from Rhodobacter sphaerroides

球形红杆菌反应中心醌结合位点周围内部水分子引起的 FTIR 谱带的鉴定

• 发表时间: 2009
• 期刊: Biochemistry 48
• 作者: Tatsuya Iwata;Mark L. Paddock;Melvin Y. Okamura;Hideki Kandori
• 通讯作者: Hideki Kandori