Letter

生化学:フィトクロムの活性化Pfr型への光変換の構造的基盤

Nature 463, 7278 doi: 10.1038/nature08671

フィトクロムはビリンを含む光受容体で、赤色光を吸収する基底型(Pr)と遠赤色光を吸収する光活性化型(Pfr)との間の光変換を行う能力により、植物や微生物で多くの光反応を制御している。いくつかのフィトクロムのPrとしての構造が決定されているが、Pfrの構造とそれがシグナル伝達を開始する仕組みについてはほとんどわかっていない。本論文では、シアノバクテリアであるSynechococcus OSB′由来のフィトクロムを使って、Pfrのビリン結合ドメインの三次元溶液構造について報告する。予想とは異なり、光変換の際の発色団の主な動きは光誘起によるAピロール環の回転であり、Dピロール環の動きではない。これに続いて起こるタンパク質内の再配列は、フィトクロム二量体内のドメイン内およびドメイン間の接触部位に影響を与える。我々のモデルから、フィトクロムは、光によって駆動されてビリン内で起こる可逆的コンホメーション変化の伝搬により、それに隣接した出力ドメイン間の接触状態が変わることで作用していると考えられる。こうした変化によって、大部分のフィトクロムでは特異なリン酸基転移が引き起こされる。

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