高等植物のクロロフィリドaオキシナーゼ(CAO)活性調節機構の解析

Research Project

Project/Area Number	15770020
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	植物生理・分子
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	田中亮一北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (20311516)
Project Period (FY)	2003 – 2004
Project Status	Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help	¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000) Fiscal Year 2004: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000) Fiscal Year 2003: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords	クロロフィル / 光合成
Research Abstract	陸上植物の光化学系(光化学系Iおよび光化学系II)は、反応中心複合体と周辺アンテナタンパク質複合体と呼ばれる2種類の複合体で構成されている。このうち、周辺アンテナタンパク質複合体はLHCというファミリーに属するポリペプチド群から成り立っている。LHCの量は、植物の生育する光環境によって、変動し、光化学系が受ける光の量の調節に重要な役割を果たしていると考えてられている。申請者は、既に、このLHCタンパク質の蓄積にクロロフィルbの合成が重要な役割を果たしていることを示してきたが、今回、さらに、クロロフィルbの合成が増加した形質転換株、および、減少した形質転換株を用いて、LHCタンパク質のうち、Lhcb1,Lhcb3,Lhcb6タンパク質が特にクロロフィルb合成の影響を受けることを明らかにした。また、Lhcb2,Lhca1,Lhca4の蓄積もクロロフィルb合成の影響を受けることを、既に報告のあった大麦に続いて、シロイヌナズナでも明らかにした。また、クロロフィルb合成酵素である、クロロフィリドaオキシゲナーゼ(CAO)の活性調節に、このタンパク質のN末端ドメイン(Aドメインと呼ぶ)が重要な働きをしていることを見いだした。Aドメインはクロロフィルbの存在下でCAOの活性の抑制に働くことが明らかになった。リボソームフラクションの解析によって、この抑制効果は、少なくとも、転写、翻訳の段階以降で作用していることが、明らかになった。さらに、CAO過剰発現株の抑制因子のサプレッサー変異体の単離を試みたが、ジーンサイレンシングの頻度が高く、単離には到らなかった。