アラビドプシスのサイトクロームc(6) とプラストオシアニンの機能的関係
Rajeev Gupta1, Zengyong He, Sheng Luan
1Department of Plant and Microbial Biology, University of California, Berkeley, California 94720, USA.
Nature
|May 31, 2002
まとめ
アラビドプシス・タリアナの新発見のシトクロームc6のようなタンパク質 (Atc6) は,光合成の電子輸送においてプラストオシアニンを機能的に置き換えることができる. どちらのタンパク質も単独では不可欠ではないが,どちらも植物の生存に不可欠である.
科学分野:
- 植物生理学 植物生理学
- 分子生物学は分子生物学である.
- 光合成研究 研究 光合成研究
背景:
- 光合成の電子媒体は,植物における光エネルギーを化学エネルギーに変換する上で極めて重要です.
- 電子輸送鎖のタンパク質は保存されるが,チラコイド内の溶解性タンパク質は,高級植物と他の光合成生物の間で異なっている.
- シアノバクテリアと藻類では,プラストオシアニンとシトクロームc6の両方が電子伝送を媒介する;より高い植物はプラストオシアニンしか持っていないと考えられていた.
研究 の 目的:
- アラビドプシス・タリアナ (Arabidopsis thaliana) のサイトクロームc(6) に似たタンパク質を特徴づけ,Atc6.6と名付けました.
- 光合成の電子輸送におけるAtc6の機能的役割を調査する.
- 植物生存におけるAtc6とプラストオシアニンの必要性を判断する.
主な方法:
- アラビドプシス菌 (Arabidopsis) のサイトクロームc6型タンパク質 (Atc6) の特徴
- 局所化研究では,Atc6が甲状腺膜に存在することを確認する.
- 電子輸送再構築アッセイでは,プラストオシアニンの置換におけるAtc6の機能を評価する.
- プラストオシアニンおよび/またはAtc6.6が欠けているアラビドプシスの変異体の遺伝子解析.
主要な成果:
- Atc6は,チラコーイドの光線に局限された機能的なサイトクロームcとして特定されました.
- 電子伝送アッセイでは,Atc6が光合成電子伝送鎖におけるプラストオシアニンの代わりになることが示された.
- 遺伝子解析により,プラストオシアニンもAtc6も,アラビドプシスの成長と発達に個別に欠かせないことが明らかになった.
- プラストオシアニンとAtc6の両方が欠けていた植物は,生命性がなく,重要な冗長な役割を果たしていたことを示しています.
結論:
- 以前から考えられていたこととは対照的に,高級植物には,チラコイドの光線に含まれる機能的な細胞染色体c6のようなタンパク質 (Atc6) が存在します.
- Atc6とプラストオシアニンは,アラビドopsisの光学系Iへの電子転送のための冗長なシステムを表しています.
- プラストオシアニンとAtc6の両方の結合された欠乏は致命的で,光合成におけるそれらの必要不可欠な,しかし冗長な役割を強調しています.
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