光合成電子伝達の還元力が窒素同化とヒドロゲナーゼに分配される構造基盤の解明

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光合成電子伝達系において,フェレドキシン(Fd)は還元力の分配を担っている.Fd依存酵素には水素を生産するヒドロゲナーゼも含まれる.本研究では,FdとFd依存酵素の相互作用面に着目し,複合体結晶構造を初めとする構造生物学的手法によって,Fdからヒドロゲナーゼや窒素同化系酵素への電子分配の構造情報を明らかにすることを目指す.<Chlamydomonas reinhardtii由来のフェレドキシン>緑藻C.reinhardtii由来のフェレドキシンの大腸菌発現系を構築し,大量調製した.結晶化,X線回折測定(SPring-8),構造計算を進めて,1.4A分解能の高分解能結晶構造解析に成功した.<Synechocystis sp.PCC6803由来のフェレドキシンとそのGa置換体>シアノバクテリアSynechocystis sp.PCC6803由来のフェレドキシンの大量調製した.変性とリフォールディングによって,Ga置換体とその結晶化,X線回折測定(SPring-8),構造計算を進めて,1.6Å分解能の高分解能結晶構造解析に成功した.<Chlamydomonas reinhardtii由来のヒドロゲナーゼ>昨年度に確立したクロストリジウムの嫌気培養スケールを拡大し,精製手法の最適化によって試料の大量調製に成功した.嫌気条件下で結晶化条件をスクリーニングし,得られた結晶のX線回折を測定,構造計算を経て,構造解析に成功した.予想に反して,得られた構造は金属クラスターが不完全な構造だったことから,精製試料に含まれる非活性な酵素が結晶化したと考えられる.そこで,活性型酵素を分離するために精製系を見直すとともに,活性型酵素の調製法を習得するためにドイツ・ルール大学ボーフムを再訪した.現在,帰国して活性型酵素の調製を試みている