Clpプロテアーゼによるクロロフィル代謝の調節機構

Clp蛋白酶对叶绿素代谢的调控机制

• 批准号: 08J06830
• 负责人: 櫻庭 康仁
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J06830/
• 关键词: クロロフィル代謝; プロテアーゼ; 光合成; クロロフィル

私は高等植物のクロロフィル代謝の調節機構、特にクロロフィル合成の最終産物であるクロロフィルbの蓄積調節機構について研究してきた。以前の私たちの研究で、クロロフィルbを合成する酵素であるクロロフィリドaオキシゲナーゼ(CAO)は葉緑体プロテアーゼの1つであるClpプロテアーゼに分解されることによって調節されている事を、遺伝学的手法を用いて明らかにした(Nakagawara et al. 2007)。しかしCAOタンパク質の具体的にどの場所が分解配列(degron)として働いているのかは、まだ明らかになっていなかった。私はこのようなdegronがCAOの制御ドメインであるAドメイン内に存在すると考え、その正確な位置を同定するために、以下のような実験を行った。AドメインのN末端から10アミノ酸残基ずつ削っていったCAO遺伝子とGFP融合タンパク質をコードするキメラ遺伝子を作成し、それらをシロイヌナズナに形質転換した。共焦点顕微鏡によりGFP融合タンパク質の蓄積の観察を行ったところ、AドメインのN末端から50アミノ酸残基削った形質転換体で融合タンパク質の過剰な蓄積が見られ、これらの結果から、Aドメインの40～50残基目の配列がシグナル配列である可能性が高いと考えられた。このことを検証するために、次にこの40～50残基目の配列をAドメインを除去したCAO遺伝子に融合したところ、過剰に蓄積するはずのタンパク質の蓄積が消失していることが明らかになり、これらのことからこの10アミノ酸の配列が単独でCAOの蓄積制御に関わることが明らかになった。さらにこの10アミノ酸をGFPに融合したところ、GFPタンパク質の蓄積も制御していることが示され、この配列が一般的に葉緑体内でタンパク質蓄積を制御する配列として働き得ることが明らかになった。

Study on the regulation mechanism of metabolism and accumulation of final products in higher plants In previous studies, the enzyme involved in the synthesis of chloroplasts (CAO) has been identified as the enzyme involved in the synthesis of chloroplasts (CAO). The specific location of the CAO is divided into degron and degron. The correct position of the CAO is determined by the following parameters: The N-terminal region of A gene contains 10 amino acid residues, CAO gene and GFP fusion gene. Confocal microscopes detect the accumulation of GFP fusion protein in the N-terminal region of the protein, and the N-terminal region of the protein contains 50 amino acid residues. In addition, confocal microscopes detect the accumulation of GFP fusion protein in the N-terminal region of the protein. The sequence of residues 40~50 in the sequence of residues 40 in the sequence of residues 40~50 in the sequence of residues 40 in the sequence of residues 40~50 in the sequence of residues 40 ~ 50 in the sequence of residues 40 in the sequence of In addition, the 10 amino acids in GFP were fused to the chloroplasts, and the GFP protein was isolated from the chloroplasts.

项目成果

Characterization of Arabidopsis mutants defective in the regulation of chlorophyllide a oxygenase

• DOI: 10.1039/b802584n
• 发表时间: 2008-10-01
• 期刊: PHOTOCHEMICAL & PHOTOBIOLOGICAL SCIENCES
• 影响因子: 3.1
• 作者: Kanematsu, Satoshi;Sakuraba, Yasuhito;Tanaka, Ryouichi
• 通讯作者: Tanaka, Ryouichi

Pigment shuffling in photosystems by overexpressing chlor ophyllide a oxygenase (CAO) induces the delay of leaf senescence in Arabidopsis thaliana.

通过过度表达绿叶酸加氧酶（CAO），光系统中的色素洗牌可诱导拟南芥叶片衰老的延迟。

• 发表时间: 2009
• 作者: Kanematsu Satoshi;Sakuraba Yasuhito;Tanaka Ayumi;Tanaka Ryouichi;Yasuhito Sakuraba
• 通讯作者: Yasuhito Sakuraba

Analysis of the N-terminal domain of chlorophyllide a oxygenase by random mutagenesis

通过随机诱变分析叶绿素加氧酶的 N 末端结构域

• 发表时间: 2008
• 期刊: Photosynthesis, Energy from the sun : 14^<th> International Congress on photosynthesis, 1049-1054
• 作者: Sakuraba Yasuhito;Yamasato Akihiro;Tanaka Ryouichi;Tanaka Ayumi
• 通讯作者: Tanaka Ayumi

Determination of a Chloroplast Degron in the Regulatory Domain of Chlorophyllide a Oxygenase

• DOI: 10.1074/jbc.m109.008144
• 发表时间: 2009-12-25
• 期刊: JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 4.8
• 作者: Sakuraba, Yasuhito;Tanaka, Ryouichi;Tanaka, Ayumi
• 通讯作者: Tanaka, Ayumi