Coordinated evolution of oxygenic photosynthesis and chlorophyll biosynthesis
含氧光合作用和叶绿素生物合成的协调进化
基本信息
- 批准号:15570033
- 负责人:
- 金额:$ 2.43万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:2003
- 资助国家:日本
- 起止时间:2003 至 2004
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Protochlorophyllide (Pchlide) oxidoreductase catalyzes the penultimate step of chlorophyll a biosynthesis. Most oxygenic phototrophs including cyanobacteria have two structurally unrelated Pchlide reductases, a light-dependent Pchlide reductase(LPOR) and a nitrogenase-like light-independent (dark-operative) Pchlide reductase (DPOR). In this study, we investigate the following two aspects ; 1)biochemical properties of DPOR from Rhodobacter capsulatus, and 2)functional differentiation of DPOR and LPOR in response to environmental changes of light and oxygen levels in cyanobacteria.1)We demonstrated some basic properties of DPOR from Rhodobacter capsulatus. The Km value for Pchlide was 10.6 μM. Ferredoxin functioned as an electron donor to DPOR. Elution profiles in gel filtration chromatography indicated that L-protein and NB-protein are a homodimer [(BchL)_2] and a heterotetramer [(BchN)_2(BchB)_2], respectively. 2)A maximal oxygen level for photoautotrophic growth of a cyanobacterial LPOR-lacking mutant, in which DPOR is the sole Pchlide reductase, was determined. We propose the oxygen level (3% v/v) "Chlorophyll Pasteur point". A soluble fraction was prepared from the LPOR-lacking mutant cells grown under high light bubbling with nitrogen (containing 20 CO_2) in an anaerobic chamber. The DPOR activity was successfully detected in the soluble fraction in an ATP-dependent manner for the first time. Upon exposure to the air, the DPOR activity was drastically decreased with a half-life of approximately 15 min, which was comparable with that of DPOR from R.capsulatus. This result suggests that oxygenic phototrophic organisms such as cyanobacteria have evolved some mechanisms to protect DPOR from oxygen.
原氯叶酸酯(Pchlide)氧化氧化激酶催化叶绿素A生物合成的倒数第二步。包括蓝细菌在内的大多数氧气光颗粒具有两个结构无关的PCHLIDE还原,一个依赖于光的Pchlide还原酶(LPOR)和一个硝基化酶样光(深色依赖性(深色)PCHLIDE还原(DPOR)。在这项研究中,我们研究了以下两个方面。 1)DPOR的生物化学特性和2)DPOR和LPOR的功能分化响应于蓝细菌中光和氧水平的环境变化。1)我们证明了DPOR与Rhodobacter capsulatus的一些基本特性。 Pchlide的KM值为10.6μm。铁蛋白充当DPOR的电子供体。凝胶过滤色谱法中的洗脱曲线表明,L蛋白和NB蛋白分别是同型二聚体[(BCHL)_2]和杂摄影剂[(BCHN)_2(BCHB)_2]。 2)确定了蓝细菌LPOR-Staking突变体的光自营养生长的最大氧气水平,其中DPOR是唯一的Pchlide还原。我们提出氧气水平(3%V/V)“叶绿素粘液液点”。从在厌氧室内用氮气(含有20 co_2)在高光起泡下生长的LPOR-LAKENT突变细胞制备了实体分数。首次以ATP依赖性方式成功地检测了DPOR活性。暴露于空气后,DPOR活性以大约15分钟的半衰期大大改善,与r.capsulatus的DPOR相当。该结果表明,诸如蓝细菌之类的含氧量光养生已经发展了一些保护DPOR免受氧气的机制。
项目成果
期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Photosynthesis : Fundamental Aspects to Global Perspectives Edited by van der Est, A. and Bruce, D.
光合作用:全球视角的基本方面 由 van der Est, A. 和 Bruce, D 编辑。
- DOI:
- 发表时间:2005
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Nomata;J. 他5名
- 通讯作者:J. 他5名
Characterization of a nitrogenase-like enzyme catalyzing protochlorophyllide reduction from Rhodobacter capsulatus.
类固氮酶催化荚膜红细菌原叶绿素还原的表征。
- DOI:
- 发表时间:2005
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Nomata;J.;Inoue;K.;Kitashima;M.;Swem;L.;Bauer;C.E.;Fujita;Y.
- 通讯作者:Y.
Fujita, Y. 他1名: "The light-independent protochlorophyllide reductase : A nitrogenase-like enzyme catalyzing a key reaction for greening in the dark. In Porphyrin Handbook, edited by Kadish, K.M., Smith, K.M., Guillard, R. vol. 13"Academic Press. 48(109-15
Fujita, Y. 和其他 1 人:“不依赖于光的原叶绿素还原酶:一种固氮酶样酶,可催化黑暗中变绿的关键反应。《卟啉手册》,由 Kadish, K.M.、Smith, K.M.、Guillard, R. 编辑,第 1 卷. 13”学术出版社。48(109-15
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Overexpression and characterization of dark-operative protochlorophyllide reductase from Rhodobacter capsulatus
- DOI:10.1016/j.bbabio.2005.02.002
- 发表时间:2005-06-30
- 期刊:
- 影响因子:4.3
- 作者:Nomata, J;Swem, LR;Fujita, Y
- 通讯作者:Fujita, Y
Photosynthesis : Fundamental Aspects to Global Perspectives (Edited by van der Est, A. and Bruce, D.)
光合作用:全球视角的基本方面(由 van der Est, A. 和 Bruce, D. 编辑)
- DOI:
- 发表时间:2005
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Nomata;J.他5名
- 通讯作者:J.他5名
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
FUJITA Yuichi其他文献
FUJITA Yuichi的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('FUJITA Yuichi', 18)}}的其他基金
Spin-triplet Josepshon junction using half-metallic Co-based Heusler alloy
使用半金属Co基Heusler合金的自旋三重态约瑟夫森结
- 批准号:
20K22487 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 2.43万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
Transfer of nitrogen fixing ability to plants: Model experiments in cyanobacteria
固氮能力向植物的转移:蓝细菌的模型实验
- 批准号:
15H04387 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 2.43万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Creation of new light-dependent enzymes using cyanobacteria with high transformation efficiency
利用蓝细菌创建具有高转化效率的新型光依赖性酶
- 批准号:
26660084 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 2.43万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
Development of the second editions of fall prevention program for pediatric patients, and verification of the validity.
制定第二版儿科患者跌倒预防方案并验证其有效性。
- 批准号:
24792526 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 2.43万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Dark-operative protochlorophyllide reductase and nitrogenase: common mechanism for reduction of stable multiple-bonds
暗操作原叶绿素酯还原酶和固氮酶:稳定多重键还原的常见机制
- 批准号:
23370020 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 2.43万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Development and validation of fall risk assessment tools for pediatric patients.
儿童患者跌倒风险评估工具的开发和验证。
- 批准号:
22792245 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 2.43万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Invention of a light-dependent nitrogenase from chlorophyll biosynthesis enzymes
从叶绿素生物合成酶中发明光依赖性固氮酶
- 批准号:
20200063 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 2.43万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research a proposed research project)
Evolution of photosynthetic organisms in the Great Oxidation Event
大氧化事件中光合生物的进化
- 批准号:
19570036 - 财政年份:2007
- 资助金额:
$ 2.43万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Modulation of chlorophyll synthesis and its effect on the biogenesis of two photosystems
叶绿素合成的调节及其对两个光系统生物发生的影响
- 批准号:
08836006 - 财政年份:1996
- 资助金额:
$ 2.43万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
相似国自然基金
叶绿素生物合成抑制剂体系的构建及其增效机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
叶绿素生物合成抑制剂体系的构建及其增效机制研究
- 批准号:32202339
- 批准年份:2022
- 资助金额:30.00 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
水稻联乙烯还原酶基因OsDVR的图位克隆与功能分析
- 批准号:31171533
- 批准年份:2011
- 资助金额:62.0 万元
- 项目类别:面上项目
D-π-A新型叶绿素衍生物的设计﹑合成及其光伏性能研究
- 批准号:20902052
- 批准年份:2009
- 资助金额:19.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
莱茵衣藻叶绿素b生物合成调控途径的研究
- 批准号:30860119
- 批准年份:2008
- 资助金额:26.0 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
相似海外基金
Structure-function studies on glutamate-1-semialdehyde aminomutase (GSAM)- A key enzyme in chlorophyll biosynthesis
叶绿素生物合成关键酶谷氨酸-1-半醛氨基变位酶(GSAM)的结构功能研究
- 批准号:
342077-2012 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 2.43万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Auxiliary factors for chlorophyll biosynthesis and their potential contribution to the assembly of chlorophyll into chlorophyll-binding proteins
叶绿素生物合成的辅助因子及其对叶绿素组装成叶绿素结合蛋白的潜在贡献
- 批准号:
254831670 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 2.43万 - 项目类别:
Research Units
Structure-function studies on glutamate-1-semialdehyde aminomutase (GSAM)- A key enzyme in chlorophyll biosynthesis
叶绿素生物合成关键酶谷氨酸-1-半醛氨基变位酶(GSAM)的结构功能研究
- 批准号:
342077-2012 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 2.43万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
2014 Chemistry & Biology of Tetrapyyroles Gordon Research Conference
2014级化学
- 批准号:
8783141 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 2.43万 - 项目类别:
Structure-function studies on glutamate-1-semialdehyde aminomutase (GSAM)- A key enzyme in chlorophyll biosynthesis
叶绿素生物合成关键酶谷氨酸-1-半醛氨基变位酶(GSAM)的结构功能研究
- 批准号:
342077-2012 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 2.43万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual