2020 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | New Photosynthesis : Reoptimization of the solar energy conversion system |
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| Project/Area Number |
16H06556
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
久堀 徹 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (40181094)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 啓亮 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (40632310)
矢守 航 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (90638363)
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| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | ATP合成制御 / 電子伝達制御 / 還元力分配制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．電子伝達：様々な機能欠損変異体シロイヌナズナにおいて、6つの変動光条件に対する光合成応答と植物成長を解析したところ、光化学系Iサイクリック電子伝達経路であるPGR5経路の欠損変異体が他の変異体に比べて顕著な表現型を示した。そこで、PGR5過剰発現体を様々な変動光条件で栽培したところ、複数の変動光条件下において、それらの光合成能力が野生株に比べて強化されていることを明らかにした。本研究によって、変動光環境における電子伝達系の最適化に関わる因子を明らかにすることができた。以上をまとめて論文発表した。
２．ATP合成の制御：シアノバクテリアATP合成酵素の完全複合体を利用して、活性制御に関わるγサブユニットに変異を導入し、構造と制御の関係を明らかにして論文発表した。葉緑体型ATP合成酵素の酸化還元制御を行うチオレドキシンについて、アイソフォームごとの機能の違いを明らかにして論文発表した。また、プロトン駆動力のリアルタイム測定を可能にする新規発光型pHセンサータンパク質を開発し、シアノバクテリアへの光照射による細胞内pH変化について新規の動態を明らかにして、論文発表した
３．還元力の分配：葉緑体の酸化因子の生理的重要性、特に変動光条件での酸化因子の機能の重要性を明らかにして論文発表した。レドックス制御を受ける新たな葉緑体酵素を複数同定し、生理生化学的な解析を行って論文発表した。生体内の酸化還元状態を可視化する新規の発光型高感度センサータンパク質を開発した。測定光が細胞の光合成反応に影響しないという特徴を利用して、明暗条件下でのシアノバクテリア細胞内の変化を可視化し、論文発表した。
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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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