Development of molecular mechanism on photosynthesis-dependent chloroplast movmement
Publicly Offered Research
| Project Area | New Photosynthesis : Reoptimization of the solar energy conversion system |
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| Project/Area Number |
19H04729
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
後藤 栄治 九州大学, 農学研究院, 助教 (90614256)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | 葉緑体光定位運動 / 光合成 / 葉緑体運動 |
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| Outline of Research at the Start |
申請者の徹底的な顕微鏡観察により、フォトトロピン依存の葉緑体運動に加えて、光合成反応が誘導する葉緑体の局在変化が存在することを申請者は発見した。さらに、コケ植物から高等植物の様々な植物種において、上記２通りの葉緑体の局在反応が存在することが判明した。これらの研究結果により、光合成依存の葉緑体運動は、幅広い植物種が一般的に有する応答で有り、光環境の適応において重要な役割を担うと考えられるが、その分子機構は全く分かっていない。そこで、本研究では、光合成依存の葉緑体運動の分子機構の解明を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ゼニゴケの葉緑体光定位運動において、フォトトロピン非依存の応答が存在することを見出した。フォトトロピン非依存の応答は、光合成阻害剤を添加することによって完全に阻害されたことから、光合成反応依存の応答であることが分かった。フォトトロピン依存の応答はアクチン繊維に依存して誘導されるのに対して、光合成依存の応答は、アクチン繊維に加えて微小管によっても誘導され、アクチン繊維と微小管が冗長的に作用することが分かった。また、フォトトロピン依存の葉緑体光定位運動に関与する因子の変異株について、光合成依存の応答を調べたところ、KAC(KINESIN LIKE PROTEIN FOR ACTIN BASED CHLOROPLAST MOVEMENT)とCHUP(CHLOROPLAST UNUSUAL POSITIONING)が光合成依存の応答に関与することが分かった。KACは従来知られているアクチン依存の応答に加えて、未知の微小管依存の応答にも関与することが分かった。一方で、フォトトロピン依存のシグナル伝達に関与する因子は光合成依存の応答には関与しないことが示唆された。これらの結果から、光合成依存の応答は、フォトトロピン依存の応答のシグナル伝達は異なるシステムで誘導されることがわかった。そこで、順遺伝学的解析を行い、光合成依存の応答に関与する因子の変異株を探索し、2つの新規変異株を得た。現在、変異株の原因遺伝子を同定し、機能解析を行っている。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(21 results)
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[Journal Article] Phototropin 2 contributes to the chloroplast avoidance response at the chloroplast-plasma membrane interface2020
Author(s)
Ishishita K, Higa T, Tanaka H, Inoue S, Chung A, Ushizima T, Matsushita T, Kinoshita T, Nakai M, Wada M, Suetsugu N, Gotoh E
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Journal Title
Plant Physiology
Volume: in press
Issue: 1
Pages: 59-59
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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