フロログルシノール誘導体による光合成機能の化学調節に関する基礎的研究

• Project/Area Number: 04806018
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 製造化学・食品
• Research Institution: Utsunomiya University
• Principal Investigator: 米山 弘一 宇都宮大学, 雑草科学研究センター, 助教授 (00114174)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小笠原 勝 宇都宮大学, 雑草科学研究センター, 助手 (40194419)
• Project Period (FY): 1992
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1992)
• Budget Amount: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 1992: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
• Keywords: 光合成 / 電子伝達系 / D1タンパク質 / フロログルシノール / フェノール型阻害剤 / クロロフィル蛍光 / 光独立栄養培養細胞

Research Abstract

本研究では、フロログルシノール誘導体の光化学系II(PSII)に対する影響を、ゼニゴケ光独立栄養培養細胞、コムギ葉切片および無傷植物を用いて検討した。なお、フロログルシノール誘導体としては、破砕チラコイド膜を用いたHill反応試験で強力な阻害活性を示した3ーニトロフロログルシンカルボキサミド及びユーカリに含まれる天然の光合成阻害物質であるグランジノールを用いた。
光独立栄養培養細胞(ゼニゴケ)による検討では、電子伝達の阻害に伴うクロロフィル蛍光の増大をモニタすることによりPSII阻害活性を定量的に検定する手法を確立した(投稿中)。フロログルシノール誘導体の阻害活性は一時的であり、時間の経過とともに阻害から回復する傾向であった。また、光合成以外の部位を阻害している可能性が示唆されたことから、ミトコンドリアの呼吸系に対する影響を検討した結果、フロログルシノール誘導体はいずれも強力な脱共役活性を有することが明かとなった。
コムギ葉切片の光合成電子伝達系に対する影響を気相系酸素電極により検討した結果、フロログルシノール誘導体の阻害活性は微弱であり、恐らく脱共役活性に由来する酸素発生の増大が認められた。コムギ葉切片のクロロフィル蛍光の測定による電子伝達活性のモニタリングについては、今後検討する予定である。
無傷植物に対する影響についての検討は不十分であるが、今後、特に水分ストレスとの係わりを含めて電子伝達系の活性に及ぼすフロログルシノール誘導体の影響を解析する予定である。