Magnesium Chelatase - a Key Enzyme in Chlorophyll Biosynthesis

Eva Axelsson

Forskningsoutput: AvhandlingDoktorsavhandling (sammanläggning)

Sammanfattning

Popular Abstract in Swedish
Klorofyllsyntes är en viktig process i naturen. De gröna pigmenten utgör en viktig del i fotosyntesen där de absorberar och överför solenergi till fotosyntetiska reaktionscentra. Magnesium kelatas katalyserar insättandet av en magnesium (II) jon i protoporfyrin IX, vilket är det första specifika steget i klorofyllsyntesen. Magnesium kelatas består av tre proteiner, som kallas för I-, D- och H-subenheterna.

Den huvudsakliga målsättningen med den här avhandlingen har varit att karaktärisera det 70 kDa stora D-proteinet. Analys av dess aminosyra sekvens visar att proteinet innehåller en N-terminal atypisk AAA-domän (ATPases associated with various cellular activities) och en C-terminal integrin I domän. Den tre-dimensionella strukturen av I-subenheten hos Rhodobacter capsulatus har tidigare bestämts med röntgen kristallografi och elektron mikroskopering. Dessa studier har visat att proteinet bildar en hexamerisk ring struktur. I den här avhandlingen presenteras för första gången en rekonstruktion av den tre-dimensionella strukturen av ett ID-komplex vid 23 Å upplösning. Strukturen visar att proteinerna bildar ett stort komplex bestående av två hexameriska ringar. Vidare presenteras en grundläggande karaktärisering av fem recessiva korn mutanter, vilka alla är defekta i magnesium kelatas D-subenheten. Bristen av klorofyll i dessa mutanter visade sig vara orsakade av ett instabilt D-protein. D-subenheten hos R. capsulatus studerades även in vitro där det observerades att inaktiva mutanter hade en dominant effekt på magnesium kelatas aktiviteten, vilket indikerar att D-subenheterna arbetar kooperativt. Den dominanta effekten visade sig att vara beroende av hur proverna, innehållande alla magnesium kelatas proteinerna, hade preparerats före analys. Resultaten presenterade i denna avhandling föreslår att en möjlig funktion av D-subenheten är att utgöra en funktionell stabiliserande hexamerisk plattform för den mer instabila och ATP hydrolyserande I-subenheten.

En majoritet av proteinerna som är involverade i det fotosyntetiska maskineriet är kodade av gener från det nukleära genomet. Klorofyll intermediärer har tidigare visats fungera som signalmolekyler mellan kloroplast och cellkärnan. I denna avhandling presenteras även en studie angående signalering mellan kloroplast och cellkärna hos korn mutanter defekta i magnesium kelatas och magnesium protoporfyrin IX monometylester cyklas med hjälp av microarray teknologi.
Originalspråkengelska
KvalifikationDoktor
Tilldelande institution
  • Biokemi och Strukturbiologi
Handledare
  • Hansson, Mats, handledare
Tilldelningsdatum2006 mars 10
Förlag
ISBN (tryckt)91-7422-107-8
StatusPublished - 2006

Bibliografisk information

Defence details

Date: 2006-03-10
Time: 10:30
Place: Centre for Chemistry and Chemical Engineering Getingevägen 60, 211 00 Lund, Sweden

External reviewer(s)

Name: Smith, Alison
Title: Dr.
Affiliation: Department of Plant Sciences, University of Cambridge, U.K.

---

Ämnesklassifikation (UKÄ)

  • Biologiska vetenskaper

Fingeravtryck

Utforska forskningsämnen för ”Magnesium Chelatase - a Key Enzyme in Chlorophyll Biosynthesis”. Tillsammans bildar de ett unikt fingeravtryck.

Citera det här