珪藻の酸素発生光化学系II複合体の精製とその特性解析

硅藻释氧光系统II复合体的纯化和表征

• 批准号: 09J03668
• 负责人: 長尾 遼
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J03668/
• 关键词: 光化学系II複合体; 珪藻; 光合成

珪藻は、世界中の熱帯雨林が吸収する二酸化炭素量と同程度の量を吸収する水域圏で最も重要な植物プランクトンである。私はこれまでに、海産の中心目珪藻Chaetoceros gracilisから酸素発生光化学系II複合体(系II)を単離し、珪藻の系IIの特性について明らかにしてきた。一方、系IIタンパク質のほとんどが、室温・暗所という条件で分解することを見いだした。本年度は、(1)結晶化に向けた系II標品の更なる精製、(2)高分解活性をもつプロテアーゼの検出、の2点に着目し研究を進めた。(1)精製された系IIには、ルビスコや若干のアンテナタンパク質FCPが残っているため、イオン交換クロマトグラフィーによる更なる精製を試みた。しかし、精製の過程で表在性タンパク質が容易に外れてしまうため、界面活性剤の濃度や塩濃度などの更なる条件見当が必要である。(2)チラコイド膜を材料とし、プロテアーゼの検出と局在解析を試みた。チラコイド膜タンパク質の分解が、EDTAやPMSFで抑制されたことから、金属型とセリン型のプロテアーゼが作用していると考えられる。カゼインタンパク質を含んだゲルで電気泳動を行いプロテアーゼ活性を検出するzymography法により、3種の金属型プロテアーゼと1種のセリン型プロテアーゼがチラコイド膜から検出された。チラコイド膜を可溶化後、ショ糖密度勾配遠心やNative PAGEにより、プロテアーゼがFCPに結合していることが示唆された。現在、プロテアーゼの同定を進めている。

硅藻是水域中最重要的浮游植物，吸收与世界各地热带雨林相同数量的二氧化碳。我以前已经从硅藻硅酸盐（Chaetoceros gracilis）（中央海洋文物）中分离了生成氧的光系统II复合物（系统II），并阐明了硅藻II的性质。另一方面，发现大多数蛋白II蛋白在室温和黑暗的条件下降解。今年，我们进行了针对两个点的研究：（1）进一步纯化II制剂以进行结晶，（2）检测具有高分辨率活性的蛋白酶。 （1）由于Rubisco和一些天线蛋白FCP保留在纯化的系统II中，因此通过离子交换色谱法进一步纯化。但是，在纯化过程中，浅表蛋白很容易掉落，需要进一步鉴定表面活性剂浓度和盐浓度。 （2）我们尝试使用类囊体膜检测和定位蛋白酶。由于EDTA和PMSF抑制类囊体膜蛋白的降解，因此人们认为金属和丝氨酸型蛋白酶正在发挥作用。通过Zymography从类囊体膜中检测到三种金属型蛋白酶和一种丝氨酸型蛋白酶，它们通过电泳在含有酪蛋白蛋白的凝胶上检测到蛋白酶活性。溶解类囊体膜后，蔗糖密度离心和天然页面表明蛋白酶与FCP结合。目前，我们正在进步以识别蛋白酶。

项目成果

珪藻のアンテナタンパク質に結合しているプロテアーゼは非特異的な分解活性を持つ

与硅藻触角蛋白结合的蛋白酶具有非特异性降解活性

• 发表时间: 2011
• 作者: Suwastika IN.;Takeyasu K.;Shiina T.;原口岳・内田昌男・柴田康行・陀安一郎;長尾 遼
• 通讯作者: 長尾 遼

原始紅藻Cyanidium caldariumの細胞外酵素の性質

原始红藻Cyanidium caldarium胞外酶的特性

• 发表时间: 2010
• 作者: 菊池賢人;長尾遼;片山るり子;榎並勲;鞆達也
• 通讯作者: 鞆達也

Redox potential of pheophytin a in photosystem II of two cyanobacteria having the different special pair chlorophylls

• DOI: 10.1073/pnas.0913460107
• 发表时间: 2010-02-23
• 期刊: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
• 影响因子: 11.1
• 作者: Allakhverdiev, Suleyman I.;Tomo, Tatsuya;Mimuro, Mamoru
• 通讯作者: Mimuro, Mamoru

Acaryochloris marinaの光化学系II色素組成

Acaryoloris marina 的光系统 II 色素组合物

• 发表时间: 2011
• 作者: 小島 茜;長尾 遼;三室 守;鞆 達也
• 通讯作者: 鞆 達也

珪藻Chaetoceros gracilisの酸素発生光化学系II複合体の特徴

硅藻细小角毛藻释氧光系统 II 复合体的特征

• 发表时间: 2009
• 作者: T.Mori;T.Kubo;K.Hosoya;千葉初音;長尾遼
• 通讯作者: 長尾遼