2015 Fiscal Year Annual Research Report
光化学系Ⅱ超複合体のダイナミクスに関わる新規因子の同定と機能解析
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14J00490
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
横山 諒 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | 光合成 / チラコイド / 非光化学的消光 / シロイヌナズナ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
光合成を行う葉緑体内部にはチラコイドと呼ばれる膜構造が存在し、陸上植物ではそれらチラコイドが一部層状に重なりグラナを形成している。グラナでは光合成のために光を集めるのと同時に、過剰な光エネルギーを熱として捨てることで光合成装置を強光から護っている（NPQ）。我々は逆遺伝学手法をもちいてNPQが低下している新規シロイヌナズナ変異体riq1, riq2を同定した。riq変異体ではこの他にも、グラナを構成するチラコイド膜数が増加している表現型が確認された。本研究ではriq変異体の表現型解析を通して、葉緑体の内部構造の変化とNPQの関係性、およびその背後に潜む分子機構の解明を目的としている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度はRIQ1およびRIQ2タンパク質の機能について解析をおこなった。両RIQタンパク質は相同な遺伝子によってコードされた、非常によく似たタンパク質であるにも関わらず、両riq一重変異体はNPQの低下、およびチラコイド膜の増加を示した。すなわち両RIQタンパク質には機能的冗長性がないことが示された。一方で、RIQタンパク質がNPQやチラコイド構造の制御に機能を果たすためには、それぞれ単独ではなく、両RIQ1, RIQ2タンパク質の蓄積が必須であることを示した。
これら以外にも、グラナの構築に関与しているLHCIIタンパク質のリン酸化程度や各isoformの蓄積量がriq変異体では異常がなかったことから、RIQタンパク質はLHCIIの動態やグラナ構造の構築に関与することで、NPQを制御していることを示した。
以上の結果は、国際植物科学雑誌に投稿し、4月19日現在改訂中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はRIQタンパク質がどのようにしてNPQを制御しているのかに焦点を当てて研究を続ける。具体的にはNPQが行われているアンテナタンパク質の動態をriq変異体で詳細に解析することで、詳細なRIQタンパク質の分子機能に迫っていきたい。
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