人工的ヘテロダイマー化による光合成反応中心の電子移動非対称化機構の解析

人工异二聚化光合反应中心电子转移去对称机制分析

• 批准号: 11J06665
• 负责人: 浅井 智広
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J06665/
• 关键词: 緑色硫黄細菌; 光合成反応中心; Hisタグ; Strepタグ; FTIR; 分光電気化学; ヘテロダイマー; 偽二倍体化; 広宿主域プラスミド

本研究課題は、緑色硫黄細菌Chlorobaculum(Cba.)tepidumのホモダイマー光合成反応中心(RC)を、コアタンパク質遺伝子(pscA)の偽二倍体化と部位特異的変異導入によりヘテロダイマー化し、RC内で起こる非対称な電子移動のメカニズムを明らかにすることを目指している。本年度は、2種類の変異体RCについて分光学的な解析を行った。また昨年度末の時点で難航していた人工ヘテロダイマーRCの精製方法の確立を進めた。昨年度までに確立したCba.tepidumの発現プラスミド発現系を利用し、P840近傍の水素結合可能な位置に存在するLeuとValの変異体RCを作製した。HisタグとStrepタグのタンデムアフィニティクロマトグラフィにより変異体ホモダイマーRCを精製し、フーリエ変換赤外分光法によりP840^+/P840の差スペクトルを解析したところ、どちらの変異体でもクロロフィル色素のケトカルボニル基の伸縮振動バンドが変化した。さらに分光電気化学的解析から、どちらの変異体RCもP840^+/P840の電位を上昇させることがわかった。これは緑色硫黄細菌のRCにおいて部特異的変異体の作製と解析に成功した初めての例である。一方、人工ヘテロダイマーRCの精製については、タンデムアフィニティクロマトグラフィの条件最適化を検討した。その結果、StrepタグとHisタグをもつヘテロダイマーRCのStrep-tactin固定化樹脂への吸着は塩濃度に強く依存しており、わずか100mM程度であっても回収率が劇的に低下することがわかった。Hisタグ精製で得られたHisタグ付きRCの画分の脱塩することにより、最適化したタンデムアフィニティ精製で分光解析に十分な収量の変異体ヘテロダイマーRCが得られることがわかった。

The research topic is Chlorobaculum(Cba.) Tepidium photosynthetic center (RC), pscA, pseudodiploidization and site-specific heterogenesis, RC initiation, asymmetric electron mobility, etc. This year, there are two types of RC analysis. At the end of last year, it was difficult to establish the refining method of RC. The discovery of Cba.tepidum was established last year using Leu and Val heterogeneic RC near the possible location of water binding to P840. His name is P840 ^+/P840 and his name is P840^+/P840. His name is P840^+/P840^+/ In addition, the potential of RC 840 ^+/P840 is increased. This is the first time that a green sulfur bacterium has been successfully analyzed. A party, manual design, RC refinement, optimization of conditions As a result, Strep and His Immobilization Resin adsorption is strongly dependent on the concentration of Strep and His Immobilization Resin, and the recovery rate is significantly lower than that of Strep and His Immobilization Resin. His refinement was achieved by optimizing the spectral analysis of the RC image. His refinement was achieved by optimizing the spectral analysis.

项目成果

Studies on the reduction processes from chlorophyll α estrified with geranylgeraniol to that with △2,6-phytadienol in the green sulfur bacterium Chlorobaculum tepidum

绿硫细菌温热绿杆菌叶绿素α香叶基香叶醇酯化至△2,6-植二烯醇还原过程的研究

• 发表时间: 2012
• 作者: 浅井智広;他;浅井智広;浅井智広;Hirozo Oh-oka
• 通讯作者: Hirozo Oh-oka

絶対嫌気性の光合成細菌Chlorobaculum tepidumにおける外来遺伝子発現系

专性厌氧光合细菌温热绿杆菌中的外源基因表达系统

• 发表时间: 2011
• 期刊: 光合成研究
• 作者: 浅井智広;他
• 通讯作者: 他

緑色硫黄細菌Chlorobaculum tepidumのプラスミドによる外来遺伝子発現系

利用绿硫细菌温热绿杆菌质粒的外源基因表达系统

• 发表时间: 2011
• 作者: 浅井智広;他;浅井智広;浅井智広;Hirozo Oh-oka;Chihiro Azai;浅井智広;浅井智広;浅井智広
• 通讯作者: 浅井智広

緑色硫黄細菌のホモダイマ-光合成反応中心において部位特異的変異が一次電子供与体周辺の構造に与える影響

定点突变对绿硫细菌同型二聚体光合反应中心初级电子供体周围结构的影响

• 发表时间: 2012
• 作者: 浅井智広;他;浅井智広;浅井智広
• 通讯作者: 浅井智広

緑色硫黄細菌の光合成反応中心の部位特異的変異体:一次電子供与体P840周辺の水素結合構造の改変を例として

绿硫细菌光合反应中心的位点突变：主要电子供体P840周围氢键结构修饰的一个例子

• 发表时间: 2012
• 作者: 浅井智広;他;浅井智広;浅井智広;Hirozo Oh-oka;Chihiro Azai;浅井智広
• 通讯作者: 浅井智広