色素自己集積型光合成アンテナの形成プロセス解明とその機能評価

色素自组装光合天线形成过程的阐明及其功能评价

基本信息

批准号：
17J08860
负责人：
寺村美里
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Ritsumeikan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的である、光合成色素合成酵素およびクロロフィル生合成経路の解明と、光捕集アンテナの形成過程を生体外で再現する系の構築を行うため、以下のように研究を進めてきた。緑色硫黄細菌・緑色繊維状細菌・クロラシドバクテリウム由来の３位ビニル基水和酵素（BchF, BchV）、緑色硫黄細菌由来の１３ー２位メトキシカルボニル基脱離酵素（BciC）、紅色細菌由来のクロロフィリド酸化還元酵素（COR）、緑色硫黄細菌・紅色細菌由来の３位酸化還元酵素（BchC）の計５種類のクロロフィル生合成酵素の調製を行った。基質分子は光合成生物から抽出した天然色素を化学修飾することで得た。多様な基質分子を用いて、上記の酵素による生体外での反応を高速液体クロマトグラフィーや質量分析・紫外可視分光法を用いて分析した。立体選択性も含め、基質の周辺置換基および骨格構造の修飾が酵素活性に与える影響を詳細に調べた。特に当該年度では、これまでのような酵素一つ一つの機能について調べるだけでなく、複数の酵素が共存する系においてそれらの酵素が協働することを生体外で見出した。複数の酵素が同じ系内に存在するという、より生体内に近い環境を再現することで、今後のクロロフィル生合成系の解明のための重要な手がかりになるだろうと確信する。これらの研究成果の一部は、国際論文２報、国際学会での口頭発表１件、国内でのポスター発表１件を通じて報告を行った。

这项研究的进行如下，以阐明光合染料合酶和叶绿素的生物合成途径，并构建一个在体外重新收集天线的形成过程的系统。总共制备了五种类型的叶绿素生物合成酶：源自绿色硫细菌，绿色纤维细菌和叶绿性杆菌的3位乙烯基浮雕（BCHF，BCHV），甲氧基核酸菌，从绿色的硫酸盐，chcic氧化（BCIC），氧化含量（BC）。以及源自绿色硫细菌的氧化还原酶（BCHC）。底物分子是通过从光合生物体中提取的化学修饰天然色素获得的。使用各种底物分子，使用上述酶在体外使用高性能液相色谱，质谱法和紫外线可见性光谱分析。详细研究了底物周围取代基和骨干结构对酶活性（包括立体选择性）的修饰的影响。特别是在这个财政年度，我们不仅像以前一样研究了每种酶的功能，而且还发现这些酶在多种酶共存的系统中共同起作用。通过在同一系统中存在多种酶的身体附近的环境，我们相信这将为未来阐明叶绿素生物合成系统提供重要的指南。其中一些研究结果通过两篇国际论文进行了报道，在国际会议上进行了一份口头介绍，并在日本进行了一份海报介绍。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Stereoselective C3-substituent modification and substrate channeling by oxidoreductase BchC in bacteriochlorophyll a biosynthesis

细菌叶绿素 a 生物合成中氧化还原酶 BchC 的立体选择性 C3 取代基修饰和底物通道

DOI：
10.1002/1873-3468.13372
发表时间：
2019
期刊：
FEBS Letters
影响因子：
3.5
作者：
Misato Teramura;Yusuke Tsukatani;Jiro Harada;Mitsuaki Hirose;Hitoshi Tamiaki
通讯作者：
Hitoshi Tamiaki

Stereoselective enzymatic reactions regulate bacteriochlorophyll biosynthetic pathways

立体选择性酶反应调节细菌叶绿素生物合成途径