生理活性色素タンパク質複合体の再構成:クロロフィルから見た動的形成過程の追跡

生物活性色素-蛋白质复合物的重构：从叶绿素的角度追踪动态形成过程

• 批准号: 17750167
• 负责人: 溝口 正
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17750167/
• 关键词: クロロフィル; アンテナ複合体; 光合成細菌; 自己集積; 超分子; 光合成; 色素タンパク質複合体

本研究は、光合成系で見られる生理活性色素タンパク質複合体(特に光捕集アンテナ部)の再構成/色素交換法による動的形成過程の追跡と、様々なクロロフィル誘導体の導入による新規な光応答性タンパク質の構築を目的とした。自然界に存在するほとんどすべてのクロロフィル色素は、その17位に長鎖エステルを有している。高等植物で見られるクロロフィル-aや紅色細菌で見られるバクテリオクロロフィル-aではフィチル基(C20)が、緑色細菌のバクテリオクロロフィル-cではファルネシル基(C15)が結合しているのが一般的である。これらの長鎖エステルは、クロロフィル分子のπ共役系と直接結合していないため光特性に影響を与えず、あまり着目をあびていなかった。しかしながら、これらの長鎖エステルは、クロロフィル色素の分子量の約3分の1を占める重要な構成部品であり、色素タンパク質複合体(アンテナ複合体など)の構造安定化剤として機能していることが示唆されている。色素タンパク質複合体の再構成を通し、クロロフィル色素の17位エステル鎖が色素とタンパク質の複合化に大きく寄与することが判明した。そこで、紅色光合成細菌における17位エステル鎖の異なるバクテリオクロロフィルの分布と多様性、緑色光合成細菌における17付エステル鎖の異なる新規バクテリオクロロフィルの合成とその自己集積への影響、という観点からの研究を行い、17位エステル鎖の生理学的機能に関して十分な成果が得られた。今年度得られた研究成果は、学術論文9報、国際学会報告5件、国内学会報告11件という形で公表した。

这项研究旨在通过在光合系统中发现的生物活性铬蛋白复合物（尤其是光收集天线段）的重建/动态交换来跟踪动态形成过程，并通过引入各种叶绿素衍生物来构建新型的光反应蛋白。几乎所有天然存在的叶绿素染料在位置17处都有长链酯。通常，在高等植物和红细菌中发现的植物基团（C20）附着于叶绿素-A，而在红细菌中发现的细菌基因（C15）（C15）（C15）（C15）来自绿色细菌的绿色细菌菌株（C15）。这些长链酯不直接与叶绿素分子的π共轭系统结合，因此它们没有影响光特性，也没有特别吸引它们。但是，这些长链酯是重要的组成部分，约占叶绿素染料分子量的三分之一，并已被认为是染料蛋白复合物（例如天线复合物）的结构稳定剂。通过重构染料蛋白复合物，发现叶绿素染料的第17酯链对染料和蛋白质的络合产生了显着贡献。因此，我们从红色光合细菌中具有不同酯链的细菌氯植物的分布和多样性进行了研究，并在绿色光合细菌中与不同的酯链的新型细菌氯植物的合成及其对自我对齐和足够的效果的作用以及足够的效果是在生理学方面获得了17个位置，因此获得了足够的结果。今年获得的研究结果已发表在九本学术论文中，五个有关国际学术会议的报告以及11项有关国内学术会议的报告。

项目成果

Determination of stereochemistry of bacteriochlorophyll-g_F and 8^1-hydroxyenthyl-chlorophyll-α_F from Heliobacterium modesticaldum.

鼠尾杆菌细菌叶绿素-g_F 和 8^1-羟乙基-叶绿素-α_F 立体化学的测定。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Photochem.Photobiol. 81
• 作者: H.Morimoto;K.Kurita;T.Matsuda;S.Tobishima;Ayako Egawa;Hiromitsu Maeda;Tadashi Mizoguchi;Yoshinori Kakitani;Jiro Nomata;Tadashi Mizoguchi;Shin-ichi Sasaki;溝口 正;Hitoshi Tamiaki;Shin-ichi Sasaki et al.;Tadashi Mizoguchi et al.;Shin-ichi Sasaki et al.;Tadashi Mizoguchi et al.
• 通讯作者: Tadashi Mizoguchi et al.

Structural Determination of Dihydro- and Tetrahydrogeranylgeranyl Groups at the 17-Propionate of Bacteriochlorophylls-α

细菌叶绿素-α 17-丙酸酯上二氢和四氢香叶基香叶基的结构测定

• 发表时间: 2006
• 期刊: FEBS Lett. 580
• 作者: H.Morimoto;K.Kurita;T.Matsuda;S.Tobishima;Ayako Egawa;Hiromitsu Maeda;Tadashi Mizoguchi
• 通讯作者: Tadashi Mizoguchi

Structure of light-harvesting bacteriochlorophyll c assembly in chlorosomes from Chlorobium limicola determined by solid-state NMR

通过固态核磁共振测定来自 Chlorobium limicola 的叶绿体中的光捕获细菌叶绿素 c 组装的结构

• 发表时间: 2007
• 期刊: Proc. Natl. Acad. Sci 104
• 作者: A. Egawa;T. Fujiwara;T. Mizoguchi;Y. Kakitani;Y. Koyama and H. Akutsu
• 通讯作者: Y. Koyama and H. Akutsu

BF_2 Complexes of β-Tetraethyl-Substituted Dipyrrolyidiketones as Anion Receptors : Potential Building Subunits for Oligomeric Systems

BF_2 β-四乙基取代的二吡咯二酮配合物作为阴离子受体：低聚系统的潜在构建亚基

• 发表时间: 2007
• 期刊: J.Org. hem. 72
• 作者: H.Morimoto;K.Kurita;T.Matsuda;S.Tobishima;Ayako Egawa;Hiromitsu Maeda
• 通讯作者: Hiromitsu Maeda

A Second Nitrogenase-Like Enzyme for Bacteriochlorophyll Biosynthesis. Reconstitution of Chlorophyllide α Reductase with Purified X-Protein (BchX) and YZ-Protein (BchY-BchZ) from Rhodobacter capsulatus

用于细菌叶绿素生物合成的第二种类固氮酶，用来自荚膜红细菌的纯化 X 蛋白 (BchX) 和 YZ 蛋白 (BchY-BchZ) 重建叶绿素 α 还原酶。

• 发表时间: 2006
• 期刊: J.Biol.Chem. 281
• 作者: H.Morimoto;K.Kurita;T.Matsuda;S.Tobishima;Ayako Egawa;Hiromitsu Maeda;Tadashi Mizoguchi;Yoshinori Kakitani;Jiro Nomata
• 通讯作者: Jiro Nomata