光合成の迅速制御を可能にする新規レドックス制御経路
Project/Area Number |
22K19130
|
Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
|
Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Medium-sized Section 38:Agricultural chemistry and related fields
|
Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
Principal Investigator |
吉田 啓亮 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (40632310)
|
Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
|
Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
|
Keywords | レドックス制御 / 光合成 |
Outline of Research at the Start |
酸化還元を基盤とした翻訳後修飾である“レドックス制御系”は、植物の光合成制御において重要な役割を果たしている。この制御系全体の包括的理解を目指した研究過程において、これまで知られていない還元力伝達経路が光合成の場である葉緑体に存在し、光合成反応を光照射に応答して迅速に制御している可能性を示唆する結果を得た。この発見を足掛かりとして、本研究では、未知の還元力伝達経路の実体を解明し、新規の光合成制御メカニズムを明らかにすることに挑戦する。
|
Outline of Annual Research Achievements |
酸化還元を基盤としたタンパク質翻訳後修飾であるレドックス制御は、植物の光合成制御において必須の役割を果たしている。研究代表者は、この制御システム全体の分子機構と生理的役割の解明を目指して研究を行っている。その過程において最近、これまで知られていなかった還元力伝達経路が葉緑体に存在し、光合成反応を光照射に応答して迅速に制御している可能性を示唆する結果を得た。そこで本研究課題では、未知の還元力伝達経路の実体を解明し、新規の光合成制御メカニズムを明らかにすることを目的とした。 本年度は、これまでに研究代表者自身が見出した葉緑体チラコイド膜の新規レドックス分子候補に着目し、その機能解析を進めた。その結果、以下の進展があった。1)このレドックス分子のペプチド断片を抗原として特異的抗体を作製した。この抗体を用いたウェスタン解析によって、このレドックス分子はチラコイド膜のストロマ側に表在していることを明らかにした。2)このレドックス分子の生化学的特性に迫るために、全長のリコンビナントタンパク質の作成を試みた。大腸菌を用いた系ではどのような条件下でも発現が認められなかったが、無細胞合成系によって発現を確認することができた。3)このレドックス分子の生理的機能に迫るために、ゲノム編集(CRISPR/Cas9)によってシロイヌナズナのノックアウト株の作出を試みた。そして、異なる変異を含んだ複数の株を単離することができ、ウェスタン解析によって完全にタンパク質発現が抑制されていることを確認した。
|
Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究代表者が注目している新規レドックス分子候補の特異的抗体やノックアウト株を作出できたことは予定通りの進展であるが、in vitroでの機能解析を行うための精製タンパク質の調製に当初の予定以上の時間を要している。
|
Strategy for Future Research Activity |
タンパク質レベルでの機能解析を進め、このレドックス分子候補が還元力伝達活性を持つのか、その場合どのような葉緑体酵素を標的とするのかなどの分子の特徴づけを行う。また、作成したノックアウト株を用いて様々な条件での生長解析や光合成解析などを行い、この分子の欠損が与える生理的インパクトを評価する。
|
Report
(1 results)
Research Products
(16 results)