2005 Fiscal Year Annual Research Report
葉緑体での励起1重項酸素分子測定法の開発とその生成、消去、作用の分子機構
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15370026
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| Research Institution | Fukuyama University |
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Principal Investigator |
浅田 浩二 福山大学, 生命工学部, 教授 (50027182)
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| Keywords | 一重項酸素分子 / 活性酸素 / 葉緑体 / 植物光合成 / 活性酸素の消去 / 活性酸素の作用 / 循環的電子伝達 / 光過剰ストレス |
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| Research Abstract |
葉緑体が過剰光ストレスにさらされると、過剰光量子は活性酸素を生成するように作用する。活性酸素の内、寿命が短く、拡散距離も短い一重項酸素分子(^1O_2)を光照射葉緑体で定量的に測定する方法をこれまでに開発した。赤色光照射下、リアルタイムで葉緑体、チラコイド膜で^1O_2を定量できる蛍光プローブDPAXと、別の蛍光プローブDanePyを用い、^1O_2の光による生成量が酸素のない条件下で5-6倍以上に増加することを発見した。嫌気条件にすると葉緑体、チラコイド膜での^1O_2生成は光照射開始後、数秒以内に直線的に進行した。しかし、光合成電子受容体(ferricyanide)を加えると嫌気条件下でも^1O_2生成は直ちに停止した。嫌気条件下の^1O_2の生成速度は、同じ条件下で測定したFerricyanideを電子受容体とする酸素発生速度の〜1.7%であった。以上の発見は、光化学系IIがUVや光過剰ストレスによって反応中心が損傷を受けて初めて^1O_2が生成するのではなく、正常なチラコイド膜であっても、嫌気条件下では^1O_2が生成することを示している。以上の発見は、酸素によって^1O_2生成が抑制され、^1O_2による光阻害を抑制していることを示している。
以上の他、チラコイド膜脂質が^1O_2によって酸化されて生ずる反応性の高いカルボニル(2-alkenalとoxene)のα、β2重結合を還元する2-alkenal reductaseの大量発現による過剰光ストレス抑制、葉緑体MDA reductaseの精製、アスコルビン酸による循環的電子伝達の維持、C4植物でNDHが循環的電子伝達系によるATP生成に関与,NDHの欠損したタバコは光酸化ストレスを受けやすいこと、なども明らかにした。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Purification and cDNA cloning of chloroplastic monoderhydroascorbate radical reductase from spinach.2005
Author(s)
S.Sano, S.Tao, Y.Endo, T.Inaba, MA.Hossain, C.Miyake, M.Matsuo, H.Aoki, K.Asada, K.Saito
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Journal Title
Bioscience, Biotechnology and Biochemistry 69
Pages: 762-772
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