光化学系IIのPSBC遺伝子の部位指向変異誘発：CP43-Less光化学系IIコアコンプレックスの分離と機能的特性評価

PSBC遺伝子産物CP43を欠くSynechocystis PCC 6803の2つの変異体は、部位指向の突然変異誘発によって構築されました。これらの変異体の細胞とチラコイド膜の分析は、PS II反応中心がWT細胞の約10％の濃度に蓄積することを示しています。CP43サブユニットを欠く変異体から分離されたPS IIコア複合体は、野生型と同様の量子収率を持つ二次電子ドナーZから一次キノン電子受容体QAへの光駆動電子移動を示しています。QAの関数。したがって、CP43を除去するために変異体を使用すると、無傷のコア複合体からのCP43の生化学的抽出に関連するQA機能の喪失が回避されます。変異体複合体の吸光度と蛍光発光の最大値は、WT PS IIコア複合体と比較して青いシフトを示し、CP43の吸光度スペクトルがコア複合体の残りの吸光スペクトルと比較して赤方偏移していることを示しています。これらのCP43のない複合体のアンテナサイズはWTの約70％であり、約15のクロロフィル分子がCP43に結合していることを示しています。洗剤シェルを含むPS II複合体の分子量は、CP43-レス変異体のWTの310 +/- 15 kDaから285 +/- 15 kDaにシフトします。

Two mutants of Synechocystis PCC 6803 lacking the psbC gene product CP43 were constructed by site-directed mutagenesis. Analysis of cells and thylakoid membranes of these mutants indicates that PS II reaction centers accumulate to a concentration of about 10% of that of WT cells. PS II core complexes isolated from mutants lacking the CP43 subunit show light-driven electron transfer from the secondary electron donor Z to the primary quinone electron acceptor QA with a quantum yield similar to that of wild type, indicating that CP43 is not required for binding or function of QA. The use of mutants for the removal of CP43 thus avoids the loss of QA function associated with biochemical extraction of CP43 from intact core complexes. Both absorbance and fluorescence emission maxima of the mutant complexes show a blue shift in comparison to the WT PS II core complex, indicating that the absorbance spectrum of CP43 is red-shifted relative to that of the remainder of the core complex. The antenna size of these CP43-less complexes is about 70% of that of WT, indicating that approximately 15 chlorophyll molecules are bound by CP43. The molecular mass of the PS II complex, including the detergent shell, shifts from 310 +/- 15 kDa in WT to 285 +/- 15 kDa in the CP43-less mutants.