光合成と脂肪酸合成のコミュニケーション

光合作用与脂肪酸合成之间的通讯

基本信息

批准号：
11151216
负责人：
佐々木幸子
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

脂肪酸合成の調節を行う酵素、アセチルCoAカルボキシラーゼ(ACCase)、は周囲の条件に応じて活性が調節され、脂肪酸合成量を決定する重要な酵素である。植物では葉緑体に本酵素があり、光により活性化される。本酵素は、カルビンサイクルの酵素と同じ様な仕組みで、光活性化されることを私は報告した(Proc.Nat1.Acad.Sci.USA,94,11096)。すなわち光シグナルはレッドクスカスケードで伝達され、5炭糖還元回路と脂肪酸合成経路を同時に活性化している。この光合成と脂肪酸合成の協調にみられるコミュニケーションを分子レベルで記述することを本研究の最終目的とした。これまでの研究で、ACCaseを構成する2種類の複合体(biotin carboxylaseとcarboxyltransferase)のうち、carboxyltransferaseが還元され活性化されることを証明した。本年は部位特異的にシステインを改変しcarboxyltransferaseのどのシステインが還元されるか決めるために、recombinant carboxyltransferaseを作成することを目的とした。carboxyltransferaseを構成する2つポリペプチドcDNAを挿入した発現用プラスミドを作成し、大腸菌で発現させた。得られた酵素は自然界に存在する酵素と同様な性質を示し、還元により活性化された。これより、この発現系を用いて、部位特異的にシステインを改変すれば、分子レベルで、光による活性化を証明できる見通しが立った。2つのポリペプチドの非保存領域を削除し、少し短いポリペプチドを発現するように改変したところ、元の酵素と同じように活性化されたので、この中のシステインが関与していると推定された。これらの領域に8こシステインがあるので、今後、各々を改変して、活性に及ぼす効果を調べ、還元に関与する残基を決定する予定である。

调节脂肪酸合成乙酰辅酶A羧酶（ACCASE）的酶是一种重要的酶，根据周围条件调节活性并确定脂肪酸合成的量。在植物中，叶绿体具有这种酶，并被光激活。我报告说，该酶与卡宾循环酶是相同的机制，并被拍照（proc.nat1.acad.sci.usa，94,11096）。也就是说，光信号是由红色kuscascade传播的，激活了5个碳水化合物还原电路和脂肪酸合成。这项研究的最终目的是描述分子水平的光合作用和脂肪酸协调的交流。在先前的研究中，羧基转移酶将在组成ACCASE的两种类型的复合物中减少和激活。今年，目的是创建一个重组羧基转移酶，以专门修改半胱氨酸并确定返回哪种羧基转移酶的半胱氨酸。在大肠杆菌中创建并表达了构成羧基转移酶的两个多肽cDNA的表达质粒。所获得的酶在自然世界中显示出与酶相似的特性，并通过还原激活。结果，如果使用此表达系统对半胱氨酸进行了特异性修饰，则可以预期光的激活可以在分子水平上证明。据估计，由于两种多肽被删除并修饰以表达略短的多肽，因此中的半胱氨酸涉及。这些区域有八个半胱氨酸，因此我们计划修改它们中的每一个，研究活动的影响，并确定与还原有关的残留物。