Name: 分離してチラコイド脂質リポソームの珪藻峰 Meneghinianaから光捕集アンテナを組み込む (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-28T14:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 28 s
Description: 学ぶ 珪藻Cylindrotheca meneghinianaから光捕集アンテナFCPを分離し、チラコイド脂質リポソームに組み込む手法。イオン濃度変化に応答する励起エネルギー移動の動態を制御環境下で解析できます。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

FCP の浄化支援ありがとうラナ Adeel アフマド。教授クラウディア Büchel は役に立つ議論のため認められている原稿を読む。この作品は LD (DI1956-1/1) にドイツ語研究財団および LD へフェオドル ・ リュネン フェローシップのフンボルト財団によって支えられました。

<ol><li>Eberhard, S., Finazzi, G., Wollman, F. A. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18983262">The Dynamics of Photosynthesis.</a> Annual Review of Genetics. 42, 463-515 (2008).</li>
<li>Li, Z. R., Wakao, S., Fischer, B. B., Niyogi, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensing+and+Responding+to+Excess+Light%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Plant+Biology%22%5BJournal%5D)">Sensing and Responding to Excess Light.</a> Annual Review of Plant Biology. 60, 239-260 (2009).</li>
<li>Niyogi, K. K., Truong, T. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolution+of+flexible+non-photochemical+quenching+mechanisms+that+regulate+light+harvesting+in+oxygenic+photosynthesis%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Plant+Biology%22%5BJournal%5D)">Evolution of flexible non-photochemical quenching mechanisms that regulate light harvesting in oxygenic photosynthesis.</a> Current Opinion in Plant Biology. 16 (3), 307-314 (2013).</li>
<li>Li, X. -P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+pigment-binding+protein+essential+for+regulation+of+photosynthetic+light+harvesting%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A pigment-binding protein essential for regulation of photosynthetic light harvesting.</a> Nature. 403 (6768), 391-395 (2000).</li>
<li>Peers, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+ancient+light-harvesting+protein+is+critical+for+the+regulation+of+algal+photosynthesis%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">An ancient light-harvesting protein is critical for the regulation of algal photosynthesis.</a> Nature. 462 (7272), 518-521 (2009).</li>
<li>Correa-Galvis, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photosystem+II+Subunit+PsbS+Is+Involved+in+the+Induction+of+LHCSR+Protein-dependent+Energy+Dissipation+in+Chlamydomonas+reinhardtii%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+biological+chemistry%22%5BJournal%5D)">Photosystem II Subunit PsbS Is Involved in the Induction of LHCSR Protein-dependent Energy Dissipation in Chlamydomonas reinhardtii.</a> The Journal of biological chemistry. 291 (33), 17478-17487 (2016).</li>
<li>Bailleul, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+atypical+member+of+the+light-harvesting+complex+stress-related+protein+family+modulates+diatom+responses+to+light%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">An atypical member of the light-harvesting complex stress-related protein family modulates diatom responses to light.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (42), 18214-18219 (2010).</li>
<li>Taddei, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multisignal+control+of+expression+of+the+LHCX+protein+family+in+the+marine+diatom+Phaeodactylum+tricornutum%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+experimental+botany%22%5BJournal%5D)">Multisignal control of expression of the LHCX protein family in the marine diatom Phaeodactylum tricornutum.</a> Journal of experimental botany. 67 (13), 3939-3951 (2016).</li>
<li>Lepetit, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+diatom+Phaeodactylum+tricornutum+adjusts+nonphotochemical+fluorescence+quenching+capacity+in+response+to+dynamic+light+via+fine-tuned+Lhcx+and+xanthophyll+cycle+pigment+synthesis%5BTitle%5D)+AND+%22New+Phytologist%22%5BJournal%5D)">The diatom Phaeodactylum tricornutum adjusts nonphotochemical fluorescence quenching capacity in response to dynamic light via fine-tuned Lhcx and xanthophyll cycle pigment synthesis.</a> New Phytologist. 214 (1), 205-218 (2017).</li>
<li>Büchel, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolution+and+function+of+light+harvesting+proteins%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Plant+Physiology%22%5BJournal%5D)">Evolution and function of light harvesting proteins.</a> Journal of Plant Physiology. 172, 62-75 (2015).</li>
<li>Lavaud, J., Rousseau, B., van Gorkom, H. J., Etienne, A. -L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+the+Diadinoxanthin+Pool+Size+on+Photoprotection+in+the+Marine+Planktonic+Diatom+Phaeodactylum+tricornutum%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Physiology%22%5BJournal%5D)">Influence of the Diadinoxanthin Pool Size on Photoprotection in the Marine Planktonic Diatom Phaeodactylum tricornutum.</a> Plant Physiology. 129 (3), 1398-1406 (2002).</li>
<li>Ruban, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+super-excess+energy+dissipation+in+diatom+algae%3A+comparative+analysis+with+higher+plants%5BTitle%5D)+AND+%22Photosynthesis+Research%22%5BJournal%5D)">The super-excess energy dissipation in diatom algae: comparative analysis with higher plants.</a> Photosynthesis Research. 82 (2), 165-175 (2004).</li>
<li>Mann, D. G. <a target="_blank" href="http://www.phycologia.org/doi/abs/10.2216/i0031-8884-38-6-437.1">The species concept in diatoms.</a> Phycologia. 38 (6), 437-495 (1999).</li>
<li>Papagiannakis, E., van Stokkum, I. H. M., Fey, H., Büchel, C., van Grondelle, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spectroscopic+Characterization+of+the+Excitation+Energy+Transfer+in+the+Fucoxanthin-Chlorophyll+Protein+of+Diatoms%5BTitle%5D)+AND+%22Photosynthesis+Research%22%5BJournal%5D)">Spectroscopic Characterization of the Excitation Energy Transfer in the Fucoxanthin-Chlorophyll Protein of Diatoms.</a> Photosynthesis Research. 86 (1-2), 241-250 (2005).</li>
<li>Premvardhan, L., Robert, B., Beer, A., Büchel, C. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0005272810005761">Pigment organization in fucoxanthin chlorophyll a/c2 proteins (FCP) based on resonance Raman spectroscgopy and sequence analysis.</a> Biochimica et Biophysica Acta-Bioenergetics. 1797 (9), 1647-1656 (2010).</li>
<li>Gildenhoff, N., Herz, J., Gundermann, K., Büchel, C., Wachtveitl, J. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301010410000601">The excitation energy transfer in the trimeric fucoxanthin-chlorophyll protein from Cyclotella meneghiniana analyzed by polarized transient absorption spectroscopy.</a> Chemical Physics. 373 (1), 104-109 (2010).</li>
<li>Ramanan, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exploring+the+mechanism%28s%29+of+energy+dissipation+in+the+light+harvesting+complex+of+the+photosynthetic+algae+Cyclotella+meneghiniana%5BTitle%5D)+AND+%22Biochimica+et+Biophysica+Acta-Bioenergetics%22%5BJournal%5D)">Exploring the mechanism(s) of energy dissipation in the light harvesting complex of the photosynthetic algae Cyclotella meneghiniana.</a> Biochimica et Biophysica Acta-Bioenergetics. 1837 (9), 1507-1513 (2014).</li>
<li>Haferkamp, S., Kirchhoff, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Significance+of+molecular+crowding+in+grana+membranes+of+higher+plants+for+light+harvesting+by+photosystem+II%5BTitle%5D)+AND+%22Photosynthesis+Research%22%5BJournal%5D)">Significance of molecular crowding in grana membranes of higher plants for light harvesting by photosystem II.</a> Photosynthesis Research. 95 (2-3), 129-134 (2008).</li>
<li>Wahadoszamen, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stark+fluorescence+spectroscopy+reveals+two+emitting+sites+in+the+dissipative+state+of+FCP+antennas%5BTitle%5D)+AND+%22Biochimica+et+Biophysica+Acta-Bioenergetics%22%5BJournal%5D)">Stark fluorescence spectroscopy reveals two emitting sites in the dissipative state of FCP antennas.</a> Biochimica et Biophysica Acta-Bioenergetics. 1837 (1), 193-200 (2014).</li>
<li>Zhou, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+monogalactosyldiacylglycerol+on+the+interaction+between+photosystem+II+core+complex+and+its+antenna+complexes+in+liposomes+of+thylakoid+lipids%5BTitle%5D)+AND+%22Photosynthesis+Research%22%5BJournal%5D)">Effect of monogalactosyldiacylglycerol on the interaction between photosystem II core complex and its antenna complexes in liposomes of thylakoid lipids.</a> Photosynthesis Research. 99 (3), 185-193 (2009).</li>
<li>Moya, I., Silvestri, M., Vallon, O., Cinque, G., Bassi, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Time-resolved+fluorescence+analysis+of+the+photosystem+II+antenna+proteins+in+detergent+micelles+and+liposomes%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemistry%22%5BJournal%5D)">Time-resolved fluorescence analysis of the photosystem II antenna proteins in detergent micelles and liposomes.</a> Biochemistry. 40 (42), 12552-12561 (2001).</li>
<li>Natali, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Light-harvesting+Complexes+%28LHCs%29+Cluster+Spontaneously+in+Membrane+Environment+Leading+to+Shortening+of+Their+Excited+State+Lifetimes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biological+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Light-harvesting Complexes (LHCs) Cluster Spontaneously in Membrane Environment Leading to Shortening of Their Excited State Lifetimes.</a> Journal of Biological Chemistry. 291 (32), 16730-16739 (2016).</li>
<li>Gundermann, K., Büchel, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Factors+determining+the+fluorescence+yield+of+fucoxanthin-chlorophyll+complexes+%28FCP%29+involved+in+non-photochemical+quenching+in+diatoms%5BTitle%5D)+AND+%22Biochimica+et+Biophysica+Acta-Bioenergetics%22%5BJournal%5D)">Factors determining the fluorescence yield of fucoxanthin-chlorophyll complexes (FCP) involved in non-photochemical quenching in diatoms.</a> Biochimica et Biophysica Acta-Bioenergetics. 1817 (7), 1044-1052 (2012).</li>
<li>Ahmad, R. A., Dietzel, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Relaxation+of+cellular+K%2B+gradients+by+valinomycin+induces+diatoxanthin+accumulation+in+Cyclotella+meneghiniana+cells+and+alters+FCPa+fluorescence+yield+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Physiologia+Plantarum%22%5BJournal%5D)">Relaxation of cellular K+ gradients by valinomycin induces diatoxanthin accumulation in Cyclotella meneghiniana cells and alters FCPa fluorescence yield in vitro.</a> Physiologia Plantarum. , 171-180 (2017).</li>
<li>Provasoli, L., McLaughlin, J. J. A., Droop, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+development+of+artificial+media+for+marine+algae%5BTitle%5D)+AND+%22Archiv+f%C3%BCr+Mikrobiologie%22%5BJournal%5D)">The development of artificial media for marine algae.</a> Archiv für Mikrobiologie. 25 (4), 392-428 (1957).</li>
<li>Jeffrey, S., Humphrey, G. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0015379617307783">New spectrophotometry equations for determining chlorophyll a, chlorophyll b, chlorophyll c-1 and chlorophyll c-2 in higher plants, algae and natural phytoplankton.</a> Biochemie und Physiologie der Pflanzen. 167, 191-194 (1975).</li>
<li>Beer, A., Gundermann, K., Beckmann, J., Büchel, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subunit+Composition+and+Pigmentation+of+Fucoxanthin%E2%88%92Chlorophyll+Proteins+in+Diatoms%3A+Evidence+for+a+Subunit+Involved+in+Diadinoxanthin+and+Diatoxanthin+Binding%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemistry%22%5BJournal%5D)">Subunit Composition and Pigmentation of Fucoxanthin−Chlorophyll Proteins in Diatoms: Evidence for a Subunit Involved in Diadinoxanthin and Diatoxanthin Binding.</a> Biochemistry. 45 (43), 13046-13053 (2006).</li>
<li>Schägger, H., von Jagow, G. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0003269787905872">Tricine-sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis for the separation of proteins in the range from 1 to 100 kDa.</a> Analytical Biochemistry. 166 (2), 368-379 (1987).</li>
<li>Büchel, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fucoxanthin-Chlorophyll+Proteins+in+Diatoms%3A+18+and+19+kDa+Subunits+Assemble+into+Different+Oligomeric+States%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemistry%22%5BJournal%5D)">Fucoxanthin-Chlorophyll Proteins in Diatoms: 18 and 19 kDa Subunits Assemble into Different Oligomeric States.</a> Biochemistry. 42 (44), 13027-13034 (2003).</li>
<li>Vieler, A., Wilhelm, C., Goss, R., Süß, R., Schiller, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+lipid+composition+of+the+unicellular+green+alga+Chlamydomonas+reinhardtii+and+the+diatom+Cyclotella+meneghiniana+investigated+by+MALDI-TOF+MS+and+TLC%5BTitle%5D)+AND+%22Chemistry+and+Physics+of+Lipids%22%5BJournal%5D)">The lipid composition of the unicellular green alga Chlamydomonas reinhardtii and the diatom Cyclotella meneghiniana investigated by MALDI-TOF MS and TLC.</a> Chemistry and Physics of Lipids. 150 (2), 143-155 (2007).</li>
<li>Gundermann, K., Büchel, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+fluorescence+yield+of+the+trimeric+fucoxanthin-chlorophyll-protein+FCPa+in+the+diatom+Cyclotella+meneghiniana+is+dependent+on+the+amount+of+bound+diatoxanthin%5BTitle%5D)+AND+%22Photosynthesis+Research%22%5BJournal%5D)">The fluorescence yield of the trimeric fucoxanthin-chlorophyll-protein FCPa in the diatom Cyclotella meneghiniana is dependent on the amount of bound diatoxanthin.</a> Photosynthesis Research. 95 (2-3), 229-235 (2008).</li>
<li>Miloslavina, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+fluorescence+study+on+the+location+and+mechanism+of+non-photochemical+quenching+in+diatoms%5BTitle%5D)+AND+%22Biochimica+et+Biophysica+Acta-Bioenergetics%22%5BJournal%5D)">Ultrafast fluorescence study on the location and mechanism of non-photochemical quenching in diatoms.</a> Biochimica et Biophysica Acta-Bioenergetics. 1787 (10), 1189-1197 (2009).</li>
<li>Grouneva, I., Jakob, T., Wilhelm, C., Goss, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+regulation+of+xanthophyll+cycle+activity+and+of+non-photochemical+fluorescence+quenching+by+two+alternative+electron+flows+in+the+diatoms+Phaeodactylum+tricornutum+and+Cyclotella+meneghiniana%5BTitle%5D)+AND+%22Biochimica+et+Biophysica+Acta-Bioenergetics%22%5BJournal%5D)">The regulation of xanthophyll cycle activity and of non-photochemical fluorescence quenching by two alternative electron flows in the diatoms Phaeodactylum tricornutum and Cyclotella meneghiniana.</a> Biochimica et Biophysica Acta-Bioenergetics. 1787 (7), 929-938 (2009).</li>
<li>Chukhutsina, V. U., Büchel, C., van Amerongen, H. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0005272814000681">Disentangling two non-photochemical quenching processes in Cyclotella meneghiniana by spectrally-resolved picosecond fluorescence at 77 K.</a> Biochimica et Biophysica Acta-Bioenergetics. 1837 (6), 899-907 (2014).</li>
<li>Ghazaryan, A., Akhtar, P., Garab, G., Lambrev, P. H., Büchel, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Involvement+of+the+Lhcx+protein+Fcp6+of+the+diatom+Cyclotella+meneghiniana+in+the+macro-organisation+and+structural+flexibility+of+thylakoid+membranes%5BTitle%5D)+AND+%22Biochimica+Et+Biophysica+Acta-Bioenergetics%22%5BJournal%5D)">Involvement of the Lhcx protein Fcp6 of the diatom Cyclotella meneghiniana in the macro-organisation and structural flexibility of thylakoid membranes.</a> Biochimica Et Biophysica Acta-Bioenergetics. 1857 (9), 1373-1379 (2016).</li>
<li>Darley, W. M. Biochemical composition. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDarley%2C+WM+%22The+biology+of+diatoms%22">The biology of diatoms</a>. 13, 198-223 (1977).</li>
<li>Milsman, M. H. W., Schwendner, R. A., Weder, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+large+single+bilayer+liposomes+by+a+fast+and+controlled+dialysis%5BTitle%5D)+AND+%22Biochimica+Et+Biophysica+Acta%22%5BJournal%5D)">Preparation of large single bilayer liposomes by a fast and controlled dialysis.</a> Biochimica Et Biophysica Acta. 512 (1), 147-155 (1978).</li>
<li>Zumbuehl, O., Weder, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liposomes+of+controllable+size+in+the+range+of+40+to+180+nm+by+defined+dialysis+of+lipid-detergent-mixed+micelles%5BTitle%5D)+AND+%22Biochimica+Et+Biophysica+Acta%22%5BJournal%5D)">Liposomes of controllable size in the range of 40 to 180 nm by defined dialysis of lipid-detergent-mixed micelles.</a> Biochimica Et Biophysica Acta. 640 (1), 252-262 (1981).</li>
<li>Verchere, A., Broutin, I., Picard, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photo-induced+proton+gradients+for+the+in+vitro+investigation+of+bacterial+efflux+pumps%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Photo-induced proton gradients for the in vitro investigation of bacterial efflux pumps.</a> Scientific Reports. 2 (306), (2012).</li>
<li>Chevallet, M., Luche, S., Rabilloud, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silver+staining+of+proteins+in+polyacrylamide+gels%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Silver staining of proteins in polyacrylamide gels.</a> Nature Protocols. 1 (4), 1852-1858 (2006).</li>
</ol>

著者が明らかに何もありません。

FCP リポソーム天然脂質組成と分光学的性質を調査するための便利なシンプルで再現性のあるツールを提供するの in vitro 。FCP リポソームの脂質環境は、自然の状態に近い実験結果を生じ、チラコイド膜内状況に似ています。
FCP アンテナのモデル システムとしてc. meneghinianaを使用していくつかの利点があります。それは比較的速い成長、他の珪藻のモデル種、 Thalassiosira pseudonana などと比較すると堅牢です。セルを破るそのままチラコイド錯体の高収率では、ビーズミルで比較的簡単。C. meneghinianaの主要なポイントは、最後年16,17,23,27,29<...

珪藻など光合成生物必要があります刻 々 変化する光条件に対処し、光合成効率を維持し、過剰な光によって写真酸化ダメージから保護する高度順化のメカニズムと対応します。光合成真核生物の主要な光保護プロセスは高エネルギー焼入れ (qE) の光ストレス条件1,2 の下で非光化学の焼入 (NPQ) への主要な貢献として発生する吸収光 ,3。光の収穫アンテナ複合体 (LHC) は、励起エネルギー移動経路の調節に関与しています。高い光に応答低pH葉緑体ルーメン、集光状態を急冷状態からアンテナ システム スイッチを誘発しました。このエネルギー散逸状態は、光酸化からのダメージを与える (PS) とチラコイド膜の他の複合体を保護します。光合成真核生物で qEは通常、2 つの要因1,2,3によって誘導します。要因の一つは、特殊な集光性タンパク質低pHに応答します。PsbS 蛋白質はより高い植物4qEを誘導します。LhcSRs5、PsbS 活動によって変調は、緑藻6で qEを誘発します。珪藻では、構造的に LHCSRs7,8,9,10に関連している Lhcx のような蛋白質を所有しています。
QEの 2 番目の要素は、アンテナのカロテノイドが de エポキシ化によって写真保護形式に変換、エポキシ化によって元に戻さキサントフィル サイクルです。植物や緑藻、ビオラキサンチンはゼアキサンチンに変換されます。珪藻の diadinoxanthin は NPQ11の程度と相関し、diatoxanthin に変換されます。珪藻集光アンテナはそれは進化植物と藻類の LHCs に関連するいくつかの特性を所有しています。光の写真の保護するために収穫からスイッチが非常に高速と NPQ 容量は植物12に比べて高い。これは珪藻が13海洋純一次生産量の 45% までに責任がある方法でさまざまな生態学的ニッチの非常に成功した 1 つの理由があります。したがって、光収穫系珪藻は光合成研究の興味深いオブジェクトです。
珪藻、峰 meneghinianaの中心の種は、チラコイド本質的な集光性色素にちなんで彼らのシステムを所有しているようなバインド - フコキサンチン、クロロフィル a と c、それゆえ FCP. 集光性タンパク質、FCPs などいくつかの膜層を構成するチラコイド膜システムに埋め込まれます。珪藻は、3 つのチラコイドのバンドを形作る。この複合体チラコイド膜で分子レベルで研究するが困難な状況です。さらに、多くのコンポーネントは、集光性 (上記参照) の規制に貢献します。したがって、さまざまな方法で複合体は、n-ドデシル-β-D-maltopyranoside (β-DDM)、膜可溶化が FCP 複合体をそのまま維持など、穏やかな洗剤を使用して膜から分離しました。可溶化された FCP を使用して分子内エネルギー転送14,15,16,17を調査する多くの分光学的研究を行った。しかし、この前者のアプローチは、エネルギー転送の規制が他のアンテナ複合体やダメージを与えると励起子相互作用を必要とするので、限られていた。したがって、これらの種類の研究が複合体間の相互作用が失われるためにを可溶化された錯体を実施できません。
アンテナ規制の重要な機能は、アンテナとチラコイド膜18のダメージを与える「分子クラウディング」です。以前は、単純なアプローチは、この効果をシミュレートするために実施された体外。アンテナ複合体のランダムな集約につながる洗剤が削除されました。いくつかの合理的なデータは、このアプローチの17,19によって得られた、洗剤除去体内の状況を反映していない、複合体は通常第三に対話していないのでいくつかの制限があります。構造体です。
リポソームを用いる元の制限のいくつかを克服します。第三構造は完全にそのままです。リポソーム膜はアンテナ複合体の準ネイティブ環境を提供します。膜は、リポソームの内部を外部環境から分離します。これらの手段では、リポソームは、輸送過程については同様のイオン ・ pH 勾配の研究の 2 つの反応区画を提供します。さらに、チラコイド膜の研究のため実験システムのパラメーターをより簡単に制御できます。リポソームは、既に光合成錯体を研究する優れたツールであること示されていた。過去の主要な焦点だった植物 LHC LHC II20に変更後の脂質組成の影響を調べた。他のアプローチで異なる LHC II 間の蛋白質蛋白質の相互作用は調査21だったまた、緑の藻でいくつかの研究を行った LHC22の間自発的なクラスタ リングについて説明します。、水生生物の生態系の珪藻の重要性を考慮した珪藻のアンテナ複合体に比較的少数の研究を行った。2 つの研究は、FCP アンテナ23と FCP の応答性の電気化学的勾配24にクラスタ リングが示した中心峰 meneghinianaのアンテナ複合体を検討しました。したがって、リポソーム、珪藻アンテナ相互作用とほぼネイティブ条件で規制を勉強する優れたツールです。リポソーム、脂質、リポソーム サイズ、密度などの多くの条件からの汎用性と周囲の水相を制御できます。さらに、メソッドのサンプルの少量が必要です。実験システムは、堅牢かつ再現性が高い。リポソームの区分により pH を勉強して、アンテナ複合体の調節に重要なイオン勾配要因。
ここでは、 c. meneghinianaから FCP アンテナ複合体の単離とその自然なチラコイド脂質リポソームについて述べる。また、可溶化された FCP の分光特性評価の模範的なデータを提供し、リポソームの FCP との比較します。メソッドは、知識と Gundermann と Büchel 2012 年23ナタリら2016年22アフマドと Dietzel 2017 年の24の改善から得られる標準化されたプロトコルをまとめたものです。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58017/58017fig1.jpg"> 図 1: ワークフローの模式図。( 1) 細胞の成長、混乱およびショ糖密度勾配; 次の FCP 分離チラコイド分離を説明する段落 1 を参照C. m.-峰 meneghiniana細胞。(2) 2 と octylglycoside (OG) 脂質界面活性剤ミセルの創造、自然チラコイド脂質混合物 (MGDG、DGDG SQDG) の調製は項で説明します。定義された脂質ミセルの大きさは、定義された孔径の膜を用いた押出によって実現されます。FCP と脂質ミセルが定義済みの脂質で統一: タンパク質比や OG と β DDM の洗剤は削除を介して制御される透析 FCP プロテオリポソームを形成します。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58017/58017fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。

<table><tbody><tr><td>500 ml遠心分離機バイアル高速</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>遠心分離機</td><td>ヘレウス</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ビーズミルVI 2</td><td>Edmund-B&uuml;hler (edmund-buehler.de)</td><td></td><td>新しいバージョン: Vibrogen-Zellm&uuml;HL VL 6</td></tr><tr><td>Silibeads S 400 &micro;m</td><td>Sigmund-Lindner.com</td><td>5223-7</td><td></td></tr><tr><td>Silibeads S 1,-1,3 mm</td><td></td><td>Sigmund-Lindner.com 4504</td><td></td></tr><tr><td>VitraPOR フィルター漏斗 - por1</td><td>ROBU GmbH</td><td>21121</td><td></td></tr><tr><td>ポリカーボネート超遠心バイアル (30 mL) T-865</td><td>Beranek Laborger&auml;TE (Laborgeraete-beranek.de)</td><td>314348</td><td></td></tr><tr><td>超遠心分離機 Discovery 90SE</td><td>Sorvall</td><td>n.a.rotor</td><td></td></tr> <tr><td>T 865</td><td>ThermoFisher Scientific (thermofisher.com)</td><td>51411</td><td></td></tr><tr><td>Neubauer Cell Counter Chamber (improved)</td><td>Carl Roth Laborbedarf (Carlroth.com)</td><td>T729.1</td><td></td></tr><tr><td>Zeiss Mikroskop Primostar (7)</td><td>Optik-Pro (optik-pro.de)</td><td>51428</td><td></td></tr><tr><td>光学ガラスキュベット (6040-OG)</td><td>Hellma Analytics (hellma-analytics.com)</td><td>"6040-10-10"</td><td></td></tr><tr><td>V-630 UV-VIS 分光光度計 (ソフトウェアを含む)</td><td>Jasco (jasco.de)</td><td>V-630</td><td></td></tr><tr><td>n-Dodecyl-&beta;-D-マルトピラノシド</td><td>ANATRACE (anatrace.com)</td><td>D310LA</td><td></td></tr><tr><td>Ultra-Clear tubes 17 ml for AH629</td><td>Beranek Laborger&auml;TE (Laborgeraete-beranek.de)</td><td>344061</td><td></td></tr><tr><td>ローター AH629-17-mL</td><td>サーモフィッシャーサイエンティフィック (thermofisher.com)</td><td>54285</td><td></td></tr><tr><td>メンブレン concentrator_Centriprep 30 kDa カットオフ</td><td>ミリポア (merckmillipore.com)</td><td>4307</td><td></td></tr><tr><td>バイオメトラ ミニゲル-ツイン</td><td>アナリティク イエナ AG (analytik-jena.de)</td><td>846-010-100</td><td></td></tr><tr><td>シルバーステインプラスキット</td><td>バイオ・ラッド (bio-rad.com)</td><td></td><td></td>1610449</tr><tr><td>リブレオフィススプレッドシート</td><td>ドキュメント基礎</td><td>https://de.libreoffice.org/download/libreoffice-still/</td><td></td></tr> <tr><td>蛍光用特殊ガラスキュベット (101-0S)</td><td>Hellma Analytics (hellma-analytics.com)</td><td>101-10-20</td><td></td></tr><tr><td>分光蛍光光度計 FP-6500 (ソフトウェア付属)</td><td>Jasco (jasco.de)</td><td>FP-6500</td><td></td></tr><tr><td>SDSローディングバッファーRoti-Load</td><td>ROTH (carlroth.com)</td><td>K929.1</td><td></td></tr><tr><td>n-octyl &beta;-D-glucopyranoside</td><td>ANATRACE (anatrace.com)</td><td>O311</td><td></td></tr><tr><td>Monogalactosyl Diaclyglycerol (MGDG)</td><td>Larodan AB (larodan.com)</td><td>59-1300</td><td>クロロホルム</td></tr><tr><td>ジガラクトシルジアシルグリセロール (DGDG)</td><td>Larodan AB (larodan.com)</td><td>59-1310</td><td>Chloroformの原液を作る</td></tr><tr><td>スルホキノボシルジアシルグリセロール(SQDG)</td><td>ラロダンAB(larodan.com)</td><td>59-1230</td>は<td>、クロロホルム</td></tr><tr><td>L-α-ホスファチジルグリセロール(PG)</td><td>ラロダンAB(larodan.com)</td><td>37-0150</td>で<td>原液を作りますクロロホルム</td></tr><tr><td>L-&α;-ホスファチジルコリン</td><td>シグマ-アルドリッチ(sigmaaldrich.com)</td><td>P3782シグマ</td><td>は、クロロホルム超音波発生器バスS-50THで原液を作ります</td></tr><tr><td></td><td>Sonicor (getmedonline.com</td><td>SONICOR-S-50TH</td><td></td></tr><tr><td>ミニ押出機</td><td>Avanti Polar Lipids (Avanti.com)</td><td>610000</td><td></td></tr><tr><td>Nuleopore ポリカーボネート膜</td><td>Avanti Polar Lipids (Avanti.com)</td><td>610005</td><td></td></tr><tr><td>透析膜 Visking 14 kDa カットオフ</td><td>ROTH (carlroth.com)</td> <td>0653.1</td><td>使用前に蒸留水で沸騰</td></tr><tr><td>バイオビーズ SM2 吸着剤</td><td>Biorad (Bio-rad.com)</td><td>152-3920</td><td></td></tr><tr><td>ショ糖エピクロルヒドリン共重合体 - Ficoll 400</td><td>Sigma-Aldrich (sigmaaldrich.com)</td><td>F4375</td><td></td></tr><tr><td>TFT 80.4 Beranek Laborger 用 ポリカーボネート超遠心バイアル (2.7 mL)</td><td>TE (Laborgeraete-beranek.de)</td><td>252150</td><td></td></tr><tr><td>ローター TFT 80.4</td><td>ミリポア (merckmillipore.com)</td><td>54356</td><td></td></tr><tr><td>外観順に記載されている材料 </td><td></td><td></td><td>特定の安全手順については、材料安全シートと関連マニュアルを参照してください。 標準のラボ材料および物質はリストされていません。</td></tr></tbody></table>

分離してチラコイド脂質リポソームの珪藻峰 meneghinianaから光捕集アンテナを組み込む

Isolating and Incorporating Light-Harvesting Antennas from Diatom Cyclotella Meneghiniana in Liposomes with Thylakoid Lipids

強く、植物、藻類、珪藻類の光合成能力は、葉緑体のチラコイド膜での転送プロセスを光収穫とエネルギーの高速かつ効率的な規制に依存します。集光珪藻のアンテナと呼ばれるフコキサンチン クロロフィル a/c 結合タンパク質 (FCP) が光の吸収に必要なと光合成反応に効率的に転送センター写真-過剰な光からの保護も同様。これら 2 つの関数の間のスイッチは、研究の長年問題です。これらの研究の多くは FCP で洗剤のミセルで行われています。相互作用の研究、FCP 錯体の非特異的凝集につながった、洗剤を削除されています。このアプローチで成果物と関連する生理学的データを区別するは難しいです。したがって、FCP や他の膜に埋もれた集光複合体についての有益な情報は、ネイティブ脂質環境に埋め込まれている場合、タンパク質間相互作用、エネルギー移動、他の分光学的特徴を研究することによって取得できます。主な利点は、リポソームが定義されているサイズと FCP のクラスタ リングの範囲を制御する定義された脂質・ タンパク質比ことです。さらに、集光性体内を調節する pH とイオン組成の変化は、簡単にシミュレートできます。チラコイド膜と比較してリポソームより均一なより少なく複雑な取得、分光学的データを理解して簡単に。プロトコルでは、FCP 分離精製、リポソーム調製と FCP の天然脂質リポソームへの取り込みの手順について説明します。一般的なアプリケーションからの結果が与えられ、議論。

プロトコルでは、峰 meneghiniana合計 FCP 画分の分離とネイティブ脂質リポソームに定款をについて説明します。チラコイドの分離は、再現性が高いが、チラコイド収量が変更します。結果が全ての顔料の 50% 以上が 1.1.4 のステップでリカバリする場合できます。80% 以上が最適です。
チラコイドの可溶化は、重要なステップです。1.2.2 のステップの後の上清に顔料のほとんどが含まれている場合、よく可溶化された膜が得られます。ダメージを与えるから FCP の分離はクリアブラウン (FCP) と緑 (PS) バンドが区別できる (図 2 a) 場合は良いです。グラデーションの上に顕著な黄色の割合は過可溶化のための色素の損失のための徴候です。すべての準備での色素の損失が発生します。クロロフィルに転送する機能、エネルギーの限りある程度許容範囲だは (<strong cla...

フコキサンチン クロロフィル a/c 結合タンパク質 (FCP) 珪藻を分離し、天然の脂質組成のイオン組成変化の励起エネルギー移動を研究するリポソームにそれらを組み込むのためのプロトコルを紹介します。

分離してチラコイド脂質リポソームの珪藻峰 Meneghinianaから光捕集アンテナを組み込む

The photosynthetic performance of plants, algae and diatoms strongly depends on the fast and efficient regulation of the light harvesting and energy ...

この方法は、捕捉された光エネルギーや光収集複合体のフェード、その速度論、移動効率など、光合成研究における重要な問題を理解するのに役立ちます。この技術の主な利点は、リポソームがチラコイド膜の天然状態に似た膜コンパートメントを提供し、光合成中のイオンとpHの変化の研究を可能にすることです。プロトコールを開始するには、500ミリリットルの遠心分離バイアルを用いて摂氏4度で予冷したローターで、以前に調製したC.meneghiniana細胞を4,300倍Gで遠心分離します。細胞ペレットの均質化バッファーを振盪し、ピペッティングして再懸濁します。懸濁液を1本の適切なプラスチックチューブに移し、最終容量を12ミリリットルに制限します。次に、ビーズミルと機器を約60分間予冷します。50ミリリットルのビーカーにガラスビーズ混合物を最大75%充填し、細胞懸濁液を追加します。へらやガラス棒でかき混ぜ、必要に応じてHBを加えます。細胞破壊には、7 x 45 秒のパルスを全速力で使用し、各パルスの間に 30 秒の冷却を行います。ガラスフィルター漏斗で破壊された細胞をろ過し、透明になるまでガラスビーズにHBを注いで洗浄します。次に、洗浄画分を濾液とプールし、最終容量を150ミリリットル未満に保ちます。3本の50ミリリットルプラスチックチューブを使用して、サンプルをGの140倍で15分間遠心分離し、細胞破片をペレット化します。上清を20ミリリットルのポリカーボネート超遠心バイアルに慎重に移し、ペレットを廃棄します。バイアルにHBを入れます。重量を平衡化します。適切なローターで300、000倍G、摂氏4度で1時間遠心分離し、チラコイド膜をペレット化します。小さなペインターブラシを使用して、できるだけ少ない洗浄バッファーでメンブレンペレットを再懸濁します。ポリカーボネート超遠心バイアルに洗浄バッファーを充填します。それらの重量を平衡化します。それらをGと摂氏4度の200、000倍で20分間遠心分離します。洗浄した膜を画家のブラシで再懸濁します。すべてのチラコイドを1つの15ミリリットルのサンプルバイアルにプールします。超遠心チューブにショ糖勾配溶液を上部まで充填し、1ミリリットルの容量にします。チューブを完全に凍結するまで、摂氏マイナス20度で凍結します。次に、チューブを摂氏4度で解凍します。次に、125マイクログラムのクロロフィルに対応するサンプルを使用し、バッファーB1で0.9ミリリットルの容量に調整します。可溶化のために、N.ドデシルベータDマルトピラノシドを最終濃度20ミリモルまで添加します。チューブを3回反転させます。泡の形成を防ぐために、軽く振って氷の上に20分間置きます。摂氏 4 度の予冷された卓上遠心分離機で 12, 000 倍の G で 5 分間遠心分離します。グラジエント

isolating-incorporating-light-harvesting-antennas-from-diatom

Research

JoVE Journal

Biochemistry

生物化学

サポートされている脂質二重層と天然膜粒子は、細胞膜の特性を近似することができると分析種々の戦略に組み込むことが好都合システムである。ここでは、サポートされている脂質二分子膜でコーティングされたSiO 2ビーズ、リン脂質小胞または天然の膜粒子からなるマイクロアレイを調製するための方法を実証する。...

スキージベースアセンブリ法による生体膜マイクロアレイの形成

このプロトコルは、光収集複合体のin...

植物や緑藻の光捕集複合体のin vitro再構成では、

この原稿は、油中水型エマルジョンに基づく疎水性顔料と水溶性タンパク質を組み立てるための単純かつ高スループットの方法が記載されています。私たちは、Eで表したアブラナ属植物の組換え水溶性クロロフィル結合タンパク質（WSCPs）の4種類でネイティブクロロフィルの組み立て方法の有効性を実証します大腸菌 。...

油中水型エマルジョン：疎水性顔料と水溶性クロロフィル結合タンパク質を組み立てるための新しいシステム

この論文は、脂質近位環境におけるin vitroでの内在性膜タンパク質とさまざまなパートナー因子との相互作用と集合を評価する方法を説明しています。...

足場リポソームを使用することにより、脂質近位タンパク質 - タンパク質相互作用を再構成しますインビトロ

私たちは、流体脂質二重層によって取り囲まれるナノメートルタンパク質のパッチでガラスを官能化するプロトコルを提示します。これらの基板は、高度な光学顕微鏡と互換性があり、細胞接着および遊走の研究のためのプラットフォームとして機能することが期待されます。...

サポートされている脂質二重層中のリガンドナノクラスター配列

我々 は開いた区域の脂質の心と私の自己組織化アッセイの in vitroのプロトコルを提供します。さらに、我々 は反応閉じ込めによる生体内での条件を模倣する脂質被覆 PDMS microcompartments...

体外自己組織化人工脂質膜上のタンパク質パターンの再構成

プロトコル植物の解明のためチラコイドのタンパク質の複雑な組織と組成ブルー ネイティブ ポリアクリルアミドゲルとゲルの電気泳動 (BN-PAGE) と 2 D SDS...

ブルー ネイティブ電気泳動によってチラコイド膜タンパク質複合体の解析

生理活性チラコイドの高収率分離のためにここのプロトコルおよび葉緑体ツイン アルギニン転流 (cpTat)、分泌 (cpSec1)、およびシグナル認識粒子 (cpSRP)...

生理活性とエネルギー依存性タンパク質輸送アッセイでの使用の分離

ここでは、人工脂質膜において、光制御された可逆的なタンパク質パターンを高い時空間精度で生成するためのプロトコールについて説明する。この方法は、モデル膜に固定化されたタンパク質iLID(改良型光誘導ダイマー)の局所的な光活性化で構成され、青色光の下では、そのパートナータンパク質Nano(野生型SspB)に結合します。...

モデルメンブレンにおける動的光誘起タンパク質パターン

本記事では、固体支持脂質二重層における単一タンパク質追跡用のサンプル作成方法を詳しく説明します。また、単一分子感度と高速フレームレートを持つシンプルな蛍光顕微鏡の説明もします。最後に、単一タンパク質の軌跡抽出手順を概説します。...

蛍光顕微鏡を用いた脂質二重層中の単一タンパク質の追跡

学ぶ 珪藻Cylindrotheca meneghinianaから光捕集アンテナFCPを分離し、チラコイド脂質リポソームに組み込む手法。イオン濃度変化に応答する励起エネルギー移動の動態を制御環境下で解析できます。

分離してチラコイド脂質リポソームの珪藻峰 Meneghinianaから光捕集アンテナを組み込む

さらに動画を探す