集光性超分子フィコビリソームの生きた状態における構造形成の仕組み

活体状态下捕光超分子藻胆体的结构形成机制

基本信息

批准号：
17053003
负责人：
仲本準
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Saitama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

フィコビリソームは、フィコビリタンパク質とリンカーポリペプチド(以下、リンカーと略す)などが数百分子集合して秩序正しく構築された巨大な複合体で、光エネルギーを吸収するアンテナの働きをする。本研究では、細胞におけるフィコビリソーム超分子の構築過程の解明を目的とした。実験材料には、シアノバクテリアSynechococcus PCC7942株を用い、フィコビリソーム構造の骨組みをなすと考えられているが、その不安定性ゆえに研究の進展がないリンカーに焦点をあてて、以下のような結果を得た。1.フィコビリソーム構築における分子シャペロンの役割フィコビリソームを解離させると3種類のリンカーが(高温では著しく)凝集したが、HtpG(Hsp90)は30kDaリンカーの凝集を効果的に阻止した。ゲルろ過カラムクロマトグラフィーで、HtpGと変性したフィコビリソームの可溶性複合体を単離した。30kDaリンカーを大腸菌で発現させ、不溶性のリンカーを尿素で可溶化し精製した。尿素を希釈し高温にするとリンカーは変性したが、リンカーと等モルのHtpGの添加によって凝集体形成が抑制された。HtpGと30kDaリンカーの複合体の結晶化条件を検討した。2.細胞内におけるフィコビリソーム構築過程の電子顕微鏡による解析永山國昭教授らが最近開発したヒルベルト微分コントラスト(HDC)電子顕微鏡により、急速凍結しただけの無固定無染色細胞におけるRuBisCO酵素分子が、従来の透過電子顕微鏡に比較してはるかに高コントラストで観察されることをまず明らかにした。これは、この顕微鏡で細胞内タンパク質分子が観察可能であることを示すものであるが、さらにフィコビリソーム・ロッド構造や、ロッド内のリンカーと考えられる構造物を検出した。電子顕微鏡による構造変化観察のために、フィコビリソームの分解・再構築が生じる培養条件を検討した。

植物质体是巨大的复合物，通过收集数百个植物脂蛋白和接头多肽的分子（以下简称缩写为接头），并充当吸收光能的天线。这项研究旨在阐明细胞中植物质体超分子的施工过程。所使用的实验材料是蓝细菌PCC7942，被认为构成了植物比利丝体结构的框架，但是通过重点关注因其不稳定而没有进展的连接器而获得以下结果。 1。分子伴侣在分离植物体时的作用在植物剂构建中，三个接头被聚集（在高温下显着），而HTPG（HSP90）有效地阻止了30 kDa链接器的聚集。通过凝胶过滤柱色谱分离HTPG和变性的植物体的可溶性复合物。在大肠杆菌中表达了30 kDa的接头，并用尿素溶解了不溶性的连接器并纯化。当将尿素稀释并高温时修改接头，但是与接头添加等摩尔HTPG会抑制聚集体的形成。研究了HTPG和30 kDa接头复合物的结晶条件。 2。细胞中植物剂构建过程的电子显微镜分析。 Nagayama Kuniaki教授最近开发的Hilbert差异对比度（HDC）电子显微镜表明，在未固定，未染色，未染色的未固定，未染色的细胞中，在传统的传统传输电子显微镜中，鲁比斯科酶分子在很快就被快速冷冻了。这表明在该显微镜下可以观察到细胞内蛋白质分子，但还可以检测到被认为是杆内接头的植物杆结构和结构。为了观察使用电子显微镜的结构变化，研究了分解并重建植物剂的培养条件。