単一細胞レベルでの色素解析手法による紅色光合成細菌の光合成調節機構の解明

利用单细胞水平的色素分析方法阐明紫色光合细菌的光合调节机制

• 批准号: 10J10137
• 负责人: 伊佐治 恵
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J10137/
• 关键词: 立命館大学; 科研費; 光合成細菌; 単一細胞; クロロフィル; 高速液体クロマトグラフィー; 蛍光検出器

本研究では、光合成細菌の持つ光合成色素クロロフィルを定量的に分析し、光合成細菌がどのように自身の光合成反応を最適化しているかを調べることが目的である。培養液から単一の細胞を採取し、単一細胞内に含まれる光合成色素を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で超高感度に分析する。これまで光合成色素の定量的な分析は行われておらず、本研究は世界的にみても初の試みである。一年目で、単一細胞に含まれる微量クロロフィルを分析するため、従来よりも高感度な分析系を構築した。1.確立した高感度分析系におけるクロロフィルの検量線を作成一年目の研究成果を利用し、緑色光合成細菌の一細胞に含まれる色素の絶対量を調べようと考えた。単一細胞に含まれる色素の絶対量をHPLCクロマトグラムから解析するためには、本分析系におけるBChl-cの検量線が必要である。そこで、BChl-cの評品を用いて7.01fmolから0.36fmolまでのオーダーで検量線を作成した。この結果、BChl-cの検量線式は、この分析系においてy=77104x+1881.7(R^2=0.9995)と決定された(yの値は蛍光強度)。得られた検量線を用いて、緑色硫黄細菌Cba.tepidum、および緑色糸状細菌Chloroflexus(Cfl.)aurantiacusの単一細胞に含まれる色素絶対量を調べた。2.単一細胞に含まれる色素の解析Cba.tepidumとCfl.aurantiacusの単一細胞分析を試みた。単一細胞単離にはセルソーターを用いた。Cba.tepidumで3種のホモログ体に対応するピークが確認できた。また、Cfl.aurantiacusでは、17位の長鎖構造が異なるBChl-cが5本のピークとして確認できた。クロマトグラムのピーク面積から、緑色光合成細菌の単一細胞に含まれるBChl-cホモログの組成は、バルクでの場合と大きな違いがないことがわかった。さらに、これらの光合成細菌一細胞に含まれる色素を、1.で求めた検量線を用いて計算した。その結果、Cba-tepidumでは約2.6fmol、Cfl.aurantiacusでは約4.2fmolのBChl-cが含まれることが示された。

The purpose of this study is to quantitatively analyze and analyze the photosynthetic pigments and photosynthetic pigments of photosynthetic bacteria. Bacteria use their own photosynthetic reaction to optimize their own photosynthesis. The culture medium is collected from single cells, and the photosynthetic pigment contained in the single cells is analyzed by high-speed liquid HPLC (HPLC) with ultra-high sensitivity. This research is a quantitative analysis of photosynthetic pigments, and this research is the first test of the world. One-year-old, single-cell micro-analyzer, single-cell micro-analyser, and high-sensitivity analyzer were constructed. 1. The results of the one-year project to establish the high-sensitivity analysis system and the high-sensitivity analysis system One cell of a green photosynthetic bacterium contains a certain amount of pigments called べようと卡えた. HPLC analysis of the absolute amount of pigment contained in a single cell This analysis is based on the BChl-c measurement line.そこで、BChl-c's evaluation product is made of いて7.01fmolから0.36fmolまでのオーダーで検quantity line を. The result, the BChl-c quantitative linear formula, and the analysis system are determined by the y=77104x+1881.7(R^2=0.9995) light intensity. Obtain the られた検线をいて, the green sulfur bacteria Cba.tepidum, and the らよびgreen silk-shaped bacteria Chloroflexus (Cfl.) aurantiacus の単一cell containing the まれるpigment absolute をadjusted べた. 2. Analysis of single cells containing pigment Cba.tepidum and Cfl.aurantiacus. Analysis of single cells. A single cell is a single cell. Cba.tepidumで3 kinds of のホモログ体に対応するピークがconfirmationできた.また、Cfl.aurantiacusでは、17-bit long lock structure がdifferentなるBChl-cが5本のピークとして confirmed できた.クロマトグラムのピーク区から、Green photosynthetic bacteria の単一cell にcontaining まれるBCh l-cホモログの composed は, バルクでのoccasion と大きなviolation いがないことがわかった. One cell of さらに, これらのphotosynthetic bacteria contains まれるpigment を, 1. Use いて to calculate した to find the めた検quantity line. The results of その, Cba-tepidum では is about 2.6fmol, Cfl.aurantiacus では is about 4.2fmol, のBChl-c がまれることが Show された.

项目成果

PSII型反応中心におけるフェオフィチン類の17位エステル鎖の解析

PSII型反应中心脱镁叶绿素17位酯链的分析

• 发表时间: 2010
• 作者: M.Isaji;T.Mizoguchi;J.Harada;H.Tamiaki;伊佐治恵;伊佐治恵
• 通讯作者: 伊佐治恵

超高感度HPLCによる緑色硫黄細菌Chlorobaculum tepidumの単一細胞レベルでの色素解析

采用超灵敏 HPLC 在单细胞水平上分析绿硫细菌温热绿杆菌的色素

• 发表时间: 2012
• 作者: 伊佐治恵;溝口正;民秋均
• 通讯作者: 民秋均

Structural Determination and Compositional Analysis of 17-Propionate Group of Chlorophyll-a Biosynthetic Intermediates.

叶绿素-a 生物合成中间体 17-丙酸酯基团的结构测定和成分分析。

• 发表时间: 2010
• 作者: M.Isaji;T.Mizoguchi;J.Harada;H.Tamiaki;伊佐治恵;伊佐治恵;伊佐治恵;伊佐治恵
• 通讯作者: 伊佐治恵

紅色細菌Rhodopseudomonas palustrisからのPSII型反応中心の単離と含有クロロフィル類の分析

紫色细菌沼泽红假单胞菌PSII型反应中心的分离及其叶绿素分析

• 发表时间: 2011
• 作者: M.Isaji;T.Mizoguchi;J.Harada;H.Tamiaki;伊佐治恵
• 通讯作者: 伊佐治恵

Isolation of the reaction centers from Rhodopseudomonas palustris and analysis of their chlorophyll composition

沼泽红假单胞菌反应中心的分离及其叶绿素组成分析

• 发表时间: 2011
• 作者: M.Isaji;T.Mizoguchi;J.Harada;H.Tamiaki
• 通讯作者: H.Tamiaki