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光合成電子伝達系「超複合体」の組み上げ機構：柔軟なアセンブリ様式とその意義に迫る

光合电子传递系统“超复合体”组装机制：走近柔性组装模式及其意义

基本信息

批准号：
17J09745
负责人：
加藤義宣
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo (2018)Kyoto University (2017)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、葉緑体NDH-PSI超複合体がチラコイド膜においてどのように組み上げられるのか、そしてその複雑な巨大構造は進化的にどのように獲得されたのか、明らかにすることを目的としている。本年は、ヒメツリガネゴケにおけるNDH-PSI超複合体の生化学的解析を続行し、NDH-PSI超複合体はLhca5による結合が先に存在し、Lhca6は比較的最近被子植物の共通祖先において獲得されたことを明らかにした。Lhca6の獲得にあたって、その結合部位であるNDH-B部位にはどのような変化が起きたのか明らかにするため、被子植物とコケ植物において各サブユニットを比較した。コケ植物ではサブユニットPnsB2の保存性が低く、むしろ機能未知因子NDF5と高い類似性を示すことを見出した。ショ糖密度勾配超遠心による複合体分離によって、被子植物ではNDF5はB部位の組み上げを補助する因子であることを突き止めた。また、コケ植物はNDF5の機能を持つタンパク質を持っていることをシロイヌナズナ変異体の相補実験から明らかにした。さらに被子植物のゲノム情報を調べたところ、幾つかの種ではNDF5とPnsB2をコードする遺伝子が並んで存在することが明らかになった。これらの結果は、B部位サブユニットPnsB2は、その構造の組み上げを補助する因子NDF5がタンデムな遺伝子重複を起こし、そこから派生して獲得されたことを示している。以上より、組み上げ補助因子に由来するサブユニット獲得、そしてLhca6結合部位獲得によるNDH-PSI超複合体構造の獲得過程の両面から、光合成を支える電子伝達系複合体の複雑化を明らかにした。

In this study, chloroplast NDH-PSI supercomplex がチラコイド片においてどのように集团み上げられるのか, The evolved にどのように of the そしてその曑な huge structureは obtains されたのか, 明らかにすることをpurpose としている. This year's biochemical analysis of NDH-PSI supercomplex and NDH-PSI supercomplex Lh ca5による combines with the previous existenceし, and Lhca6は compares the most recent common ancestor of angiosperms, において, and obtains されたことを明らかにした. Lhca6's acquisition of NDH-B site and binding site of NDH-B site The きたのか明らかにするため, the angiosperm とコケ Plant においてeach サブユニットを compare した. The preservation of the plant PnsB2 is low, and the unknown function factor NDF5 is high and the similarity is high. The sugar density is combined with the super telecentric complex separation によって and the angiosperm ではNDF5 はB part のgroup み上げを subsidized する factor であることを protrusion きstop めた.また、コケ PlantはNDF5の Function をhold つタンパクquality をhold っていることをシロイヌナズナ変variantのphase complement実験から明らかにした.さらにAngiosperm のゲノムInformation を Adjustment べたところ、Several つかのkind ではNDF5とPnsB2をコードする伝子が和んでexistingすることが明らかになった.これらのRESULTは, B-part サブユニットPnsB2は, そのstructural group み上げをsubsidized するFactor N DF5 がタンデムな伝子 repeats を出こし, そこから Derives して and gets されたことを Shows している. The above より, the group of auxiliary factors にるサブユニット obtained, the そしてLhca6 binding site obtained によるNDH -The acquisition process of the PSI supercomplex structure is the process of obtaining the structure, and the photosynthetic process of the electron denta system complex is complex.