2004 Fiscal Year Annual Research Report
葉緑体形成における光依存性プロトクロロフィリド還元酵素アイソザイムの生理機能解析
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16570030
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
増田 建 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (00242305)
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| Keywords | クロロフィル / 葉緑体 / プロトクロロフィリド / 光環境適応 / プロラメラボディ |
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| Research Abstract |
被子植物のクロロフィル生合成系の最終段階は、プロトクロロフィリド還元酵素(POR)により触媒されるプロトクロロフィリド(Pchlide)の光還元反応である。葉緑体の形成過程において、PORは光エネルギー捕集と光酸化防御のバランスを巧妙に調節しながらクロロフィルの生合成を行っているが、その詳細な機構は未だ明らかではない。本研究は、シロイヌナズナにおけるPORアイソザイムの生理機能について分子遺伝学的・分子生物学的解析を行い、葉緑体形成における光エネルギー捕集および光酸化防御に果たすPORの役割を解明することが目的である。本年度は、以下に述べる研究を行い、成果を得た。
光酸化防御におけるPORCの機能解析について解析を行った。異なる光強度でのPORCの発現について調べた所、強光下でのPORCのmRNAおよびタンパク質の発現の誘導が認められた。そこでPORC欠損株に対して異なる光強度での光照射実験を行った所、POR欠損株は野生株に対して有意に低い、クロロフィル蓄積量を示した。この結果は、PORCがシロイヌナズナの光酸化防御に重要であることが示唆された。
また、PORアイソザイムの葉緑体内における局在性について解析を行った。その結果、PORCタンパク質は葉緑体のチラコイド膜および包膜の両方に局在することが明らかとなった。このような2つの膜系での局在は他のクロロフィル合成系酵素においても知られているため、PORについても同様の局在性制御を受けていることが明らかとなった。
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