光合成の基礎機構

Research Project

Project/Area Number	60129043
Research Category	Grant-in-Aid for Special Project Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	宮地重遠東京大学, 応用微生物研究所, 教授 (40013312)
Project Period (FY)	1985
Project Status	Completed (Fiscal Year 1985)
Budget Amount *help	¥39,000,000 (Direct Cost: ¥39,000,000) Fiscal Year 1985: ¥39,000,000 (Direct Cost: ¥39,000,000)
Keywords	光合成 / 光化学系【I】 / 光化学系【II】 / 光合成電子伝達 / 炭酸固定 / 葉緑体 / クロロフィル / 生産性
Research Abstract	1.光エネルギー捕獲、変換の分子機構とその調節研究グループ:エネルギー変換系の複合蛋白の分子機構に焦点をおき、蛋白構造と反応機構について解析を進めて、(1)PS【II】の酸素発生部位を形成する蛋白の一次構造から、Mn-リガンドの微細構造の推定、(2)PS【II】反応中心が存在するペプチドの推定、(3)PS【I】のFeSセンター配位ペプチドの推定に成功し、蛋白構造に基づく光化学反応機作理解の道を開いた。 2.炭素代謝とその制御研究グループ:(1)RuBisCOの解離、会合系を利用して、小サブユニットが活性部位と触媒部位の両者に相互作用することを証明。(2)chromatiumのRuBisCO遺伝子を発現ベクターを用いて大腸菌の中で発現させたところ、ホロ酵素が形成された。(3)CAM植物の液胞に【H^+】-ATPアーゼが存在することを証明、(4)トウモロコシ葉のPEPCが明・暗で異なるコンホメーションをとっていることを明らかにした。(5)微細藻類の【CO_2】濃縮機構を解析した。 3.光合成能力と生産性研究グループ:(1)イネの光合成能の品種間差は登熟期、高窒素下で明確で、葉肉抵抗の違いによる。(2)気孔を通じて湿度が光合成に影響する機構を、重水を用いた葉身内の水の移動経路から推察した。(3)水ストレスによって【C_3】型からCAM型光合成が誘導され、これは湿度によって促進される。(4)【C_4】光合成における炭素同位体効果の機構解明の実験系確立のためハリイ属の炭酸固定特性を明かにした。 4.光合成機構の形成と調節の促進研究グループ:葉緑体形成に必要なリン脂質と糖脂質を運搬する蛋白の全アミノ酸配列を決定した。(2)緑化時クロロフィル蛋白複合体の出現順位を明かにし、クロロフィル前駆体との会合を示した。(3)タバコ葉緑体DNAにあるPS【II】と電子伝達系の構成蛋白遺伝子の構造と転写単位を明かにした。(4)カーボニックアンヒドラーゼ遺伝子の【CO_2】分疑による発現調節機構を解析した。