トランスジェニック緑藻を用いた光化学系IIの結晶化と解析

使用转基因绿藻进行光系统 II 的结晶和分析

• 批准号: 11740451
• 负责人: 皆川 純
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11740451/
• 关键词: 光合成; 結晶; 緑藻; クラミドモナス; 光化学系I I; 部位特異的変異; 脂質

本助成金を用いて光合成光化学系IIの結晶化を試みた。オハイオ州立大において、生物試料に関してはR.Sayreと、リピッド・キュービック・フェーズ(LCP)法に関してはM Caffereyと共同し研究は進んだ。その結果非常に微細だが結晶を得ることができた。その後、保持活性を向上させること、解析に耐えうる結晶を得るためLCP法を改良することに取り組んでいる。以下に要約する。まず、LCP法の予備実験として,モノオレイン/ドデシルマルトシド系の相転移について調べた結果、光化学系II標品を通常可溶化状態に保持するために添加している0.03%という濃度のドデシルマルトシド存在下でも連続型LCP(Pn3mまたはla3d)が安定に存在しうることが明らかとなった。次に、私たちがすでに確立した全く新しい方法を用い、大容量藻類培養装置を使い、形質転換緑藻であるクラミドモナスからヒスチジンタグ法により光合成光化学系II標品を大量に精製した。続いて、光合成光化学系II標品を0.03%のドデシルマルトシドに可溶化したまま、モノオレインとさまざまな条件で混合し、安定にLCPに封じ込める条件を見出した。ただ、このLCPに封入した段階で光化学系IIは部分的に活性を失うことも判明したため、モノオレインだけでなく、これにクラミドモナス内在性の脂質であるPE,PC,MGDG,DGDGなどを活性保持のため混合することを検討した。そしてこれら脂質混合物もLCPに封入する方法を確立した。モノオレイン単独のLCPにおいて多数の微細結晶を得たが、現在のところX線による解析には耐えない。

我们试图使用此帮助来结晶光合作用的化学系统II。在俄亥俄州立大学，该研究与R.Sayre和M Caffiley合作进行了脂质立方阶段（LCP）。结果，我能够得到一个很好的水晶。之后，我们正在努力改善持有活动并改善LCP方法，以获得可以承受分析的晶体。以下是一个摘要。首先，作为LCP方法的初步实验，由于研究了Monoolain/dodecylmalt的过渡，通常添加了光化学II目标的0.03％的十二烷基层以保持其状态表明连续的LCP（PN3M或LA3D）即使在SID存在的情况下也可以稳定地存在。接下来，我们使用了已经建立的全新方法，使用了大容量藻类培养装置，并通过Histiidinas从Chlamide Monas（一种转化的绿色藻类）中精制了大量的光合光化学II标记。随后，光合光化学系统II II项目在各种条件下与monoolaine混合在一起，而全球合成光化学II标记则求解，并在LCP中稳定地包含它。但是，在此LCP的阶段，还发现光化学II部分损失了其活性，因此不仅是monoolaine，而且还丢失了PE，PC，PC，MGDG，DGDG等的活动栗子蒙纳斯。我们建立了一种将这些脂肪混合物封闭在LCP中的方法。在单向的LCP中已经获得了大量的细晶体，但目前无法忍受分析X -rays。

项目成果

Hatano-Iwasaki,A.,Minagawa,J.,Inoue,Y.,Takahashi,Y.: "Two functionally distinct Mn clusters were formed by introducing a mutation in the carboxyl-terminus of a photosystem II reaction center polypeptide, D1, of the green alga Chlamydomonas reinhardtii"Bio

Hatano-Iwasaki,A.、皆川 J.、井上 Y.、高桥 Y.：“通过在光系统 II 反应中心多肽 D1 的羧基末端引入突变，形成了两个功能不同的 Mn 簇。

Hatano-Iwasaki A.,Minagawa J.,Inoue Y.,Takahashi Y.: "Characterization of chloroplast psbA transformant of Chlamydomonas reinhardtii with impaired processing of a precursor of a photosystem II reaction center protein,D1"Plant Mol.Biol.. 42. 353-363 (2000)

Hatano-Iwasaki A.、Minakawa J.、Inoue Y.、Takahashi Y.：“莱茵衣藻叶绿体 psbA 转化体的表征，其光系统 II 反应中心蛋白前体加工受损，D1”植物分子生物学.. 42