シロイヌナズナのMg-キラターゼのサブユニットChlI1が持つATPase活性のレドックス制御

抄録

Mg-キラターゼはクロロフィル合成の第一段階であるポルフィリン環へのMg²⁺の配位を触媒する酵素であり、CHLI, CHLD, CHLHの3つのサブユニットから構成される。Mg-キラターゼの反応にはCHLIによるATP加水分解が必要であり、反応の律速段階である。最近、チオレドキシン(Trx)標的蛋白質のプロテオーム解析により、CHLIが候補として見出された(Balmer et al. PNAS 2003)。CHLIは保存されたシステイン残基を持ち、そのATPase活性がTrxによって制御される可能性がある。そこで、私たちはTrxによるMg-キラターゼのレドックス制御機構を明らかにすることを目指して、シロイヌナズナCHLI1のATPase活性に対するTrxの効果を調べた。
　CHLIにHis-tagを付加した組換え蛋白質を、CuCl₂による酸化処理、あるいはDTTにより還元後、SH基修飾試薬AMSを加え、SDS電気泳動で分析した。その結果、還元に伴うCHLI蛋白質のバンドシフトが認められた。Trxを加えるとより低濃度のDTTでバンドシフトが見られた。CHLIのATPase活性は、DTTに依存して上昇し、さらにTrxの添加により、低DTT濃度での活性増加が認められた。以上の結果から、CHLIはTrx標的蛋白質であり、そのATPase活性がTrxによるレドックス制御を受けることが示された。