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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。

The purpose of this study is to improve the performance of the NDH-PSI system, which is very important for the purpose. This year, the most recent angiosperms of NDH-PSI were analyzed by biochemical analysis, NDH-PSI, Lhca5, and Lhca6, and the most recent angiosperms were identified by the common ancestor of Lhca6. The combination of Lhca6, NDH-B, and angiosperm shows that there is no significant difference between the two parts of the plant. The plant will tell you that the preservation of PnsB2 is low, and that the unknown factor NDF5 is highly similar to the other factors. The sugar density was linked to the superoxide dismutase complex, and the angiosperm NDF5 complex was isolated from the B part of the angiosperm tissue. The NDF5 machine of the plant and the plant can be used to make sure that the equipment is in good condition. Please tell the angiosperms that there is a difference between the NDF5 and the angiosperms, and that the angiosperms are not affected by the angiosperms. The result of the experiment, the location of the PnsB2 in the part B, the helper factor of the NDF5 in the computer system, the data of the child, and the derivative of the gene in the system show that the data are not valid. The cause of the above factors, the origin of the auxiliary factors in the system, the detection of the combination of Lhca6 and NDH-PSI in the combination site of NDH-PSI, the process of the synthesis of NDH-PSI, and the complexity of the system of photosynthesis.