Construction and analysis of minimized water-splitting reaction system from cyanobacterial photosystem II

蓝藻光系统II最小化水分解反应体系的构建与分析

• 批准号: 23560952
• 负责人: MATSUOKA Masayoshi
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: Sojo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23560952/
• 关键词: シアノバクテリア; 光化学系II; 遺伝子置換; 耐熱性; 水分解反応; 酸素発生; 耐熱化

Water-splitting reaction in photosystem II (PSII) relies on redox cofactors all of which bind on D1/D2 hererodimeric subunits (psbA and psbD gene products). We hypothesized that D1/D2 heterodimer could intrinsically carry out the PS II redox reaction in its isolated state. To prove this, we set the following experimental scheme: (1) construction of Synechococcus elongatus PCC 7942 strains expressing only psbA and psbD genes from a thermophilic cyanobacterium, (2) purification of PS II complex from the recombinant strains using CP47-histag affinity chromatography, (3) heat destruction of the PS II complex followed by chromatographic purification of thermostable D1/D2 heterodimer, and (4) reconstitution of Mn4Ca cluster on D1/D2 heterodimer. Here, we describe our recent progress in step (1) and (2).

光系统 II (PSII) 中的水分解反应依赖于氧化还原辅助因子，所有这些因子均与 D1/D2 异二聚体亚基（psbA 和 psbD 基因产物）结合。我们假设 D1/D2 异二聚体可以在其孤立状态下本质上进行 PS II 氧化还原反应。为了证明这一点，我们制定了以下实验方案：（1）从嗜热蓝藻中构建仅表达 psbA 和 psbD 基因的细长聚球藻 PCC 7942 菌株，（2）使用 CP47-histag 亲和层析从重组菌株中纯化 PS II 复合物，(3) PS II 复合物的热破坏，然后对热稳定的 D1/D2 异二聚体进行色谱纯化，以及 (4) 重构D1/D2 异二聚体上的 Mn4Ca 簇。在这里，我们描述了我们在步骤（1）和（2）中的最新进展。

项目成果

シアノバクテリアrps12媒介遺伝子置換法におけるプロモーターの影響と遺伝子組換えの効率化

蓝藻rps12介导的基因替换方法中启动子及基因重组效率的影响

• 发表时间: 2013
• 作者: 原口典久;長濱一弘;松岡正佳
• 通讯作者: 松岡正佳

A genetic approach to isolate the minimized thermostable D1/D2 heterodimer from cyanobacteria

从蓝细菌中分离最小化热稳定 D1/D2 异二聚体的遗传方法

• 发表时间: 2012
• 作者: Haraguchi N.;Nagahama K.,Matsuoka M.
• 通讯作者: Nagahama K.,Matsuoka M.

光化学系IID1/D2耐熱性ヘテロダイマーの単離に向けた遺伝子工学

用于分离光系统 IID1/D2 热稳定性异二聚体的基因工程

• 发表时间: 2013
• 作者: 原口典久;長濱一弘;松岡正佳
• 通讯作者: 松岡正佳

シアノバクテリア光化学系II複合体を最小化した水分解反応系の構築と解析

最小化蓝藻光系统II复合体的水分解反应系统的构建和分析

• 发表时间: 2013
• 作者: 原口典久;長濱一弘;松岡正佳
• 通讯作者: 松岡正佳

シアノバクテリアの多重遺伝子置換による光化学系IID1/D2耐熱性ヘテロダイマーの中温性株での発現

蓝藻中多基因置换在嗜温菌株中表达光系统 IID1/D2 热稳定性异二聚体

• 发表时间: 2012
• 作者: 原口典久;長濱一弘;松岡正佳
• 通讯作者: 松岡正佳