Biochemical demonstration and functional verification of chimeric complex formation in kleptoplasy

• Project/Area Number: 24K02048
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
• Research Institution: Fukui University of Technology
• Principal Investigator: 柏山 祐一郎 福井工業大学, 環境学部, 教授 (00611782)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 稲田 のりこ 大阪公立大学, 大学院農学研究科, 教授 (30432595) ; 蘆田 弘樹 神戸大学, 人間発達環境学研究科, 教授 (50362851) ; 得津 隆太郎 京都大学, 理学研究科, 特定准教授 (60613940)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2025: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2024: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
• Keywords: 盗葉緑体現象 / 水平転移遺伝子 / ゲノム編集 / オルガネラ進化 / キメラ複合体

Outline of Research at the Start

鞭毛虫ラパザの盗葉緑体現象では，緑藻の葉緑体のみを細胞内に奪って一過的に利用する。ラパザの核ゲノムには多様な起源を持つ葉緑体関連のタンパク質遺伝子群が存在しており，盗葉緑体の機能を制御していると考えられる。本研究では，ラパザの盗葉緑体内部におけるキメラ複合体の形成と，これに伴う盗葉緑体の生理的変化の解明を目的とする。具体的には，炭素固定酵素ルビスコと光合成の中枢を構成する光化学系Ⅱについて，キメラ複合体の形成を検証し，構造的および機能的特徴を明らかにする。本研究ではさらに，これらの複合体におけるサブユニットの置換や追加が盗葉緑体の光合成生理に与える影響を解析し，そのメカニズムの理解を目指す。