2017 Fiscal Year Research-status Report
光化学系IIの修復におけるサイクリック電子伝達の役割解明
| Project/Area Number |
16K18561
|
|---|
| Research Institution | Saitama University |
|---|
Principal Investigator |
高橋 拓子 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (50748126)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | サイクリック電子伝達 / Synechocystis / 光阻害 / 変動光 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
光合成電子伝達は、2つの光化学系（PSII, PSI）を用い酸素発生とNADPH, ATP生成を伴うリニア電子伝達と、PSIのみを用いATPのみを生成するサイクリック電子伝達の2つのモードがある。PSIIが強光による失活（光阻害）に陥った際に、サイクリック電子伝達がATP合成を促進することで、光阻害からの回復に何らかの役割を果たしていることが予測される。そのため本研究の目的は、光阻害の緩和に重要なPSIIの修復に果たすサイクリック電子伝達の役割を解明することである。平成28年度は、サイクリック電子伝達活性が増加する条件の特定、その条件下でのATP合成能およびPSII修復能の評価を目指し、サイクリック電子伝達関連遺伝子の欠損変異体の作製に取り組んだ。また、シアノバクテリア（Synechocystis sp. PCC. 6803）におけるサイクリック電子伝達測定方法を確立した。平成29年度は、サイクリック電子伝達因子であるPGR5, NdhSの欠損株および二重欠損株（Δpgr5, ΔndhS, Δpgr5ΔndhS）を単離し、サイクリック活性増加条件の特定、PSIおよびPSIIの光阻害とATP合成能において解析を行った。細胞に比較的強い光（200 μmol photons m-2 s-1以上）を照射することにより、サイクリック電子伝達活性が一過的に増加すること（光活性化）を見出した。さらにこの光活性化は、PGR5依存的であることを明らかにした。Δpgr5, ΔndhS, Δpgr5ΔndhSにおけるPSIIおよびPSII光阻害の程度は野生型と有意な差はなかった。しかしながら、変動光下での生育が野生型より遅れたことから、真核生物での報告と類似してpgr5は、サイクリック電子伝達の活性調整に重要であることが示唆された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該研究は主に研究代表者が一人で遂行しているが、変異株作製については研究協力者である卒研生の協力のもと、分光学測定については、Bailleul博士（フランス国立科学センター）の助言のもと行っている。研究の計画および遂行は、西山佳孝教授の助言のもと行った。進捗速度としては概ね良好であった。得られた変異株を解析した結果、変異株での表現型は著しくはなかったもののサイクリック電子伝達活性の定量的な評価やサイクリック電子伝達因子が光強度変動時のサイクリック電子伝達活性調節に関与することが示唆された。
|
| Strategy for Future Research Activity |
得られた変異株の解析については概ね終了しているため、現在は得られた研究成果を論文に投稿するべく準備しているところである。今後は、シアノバクテリアSynechocystisの代替的電子伝達、特にサイクリック電子伝達とwater-water cycleとでどのように電子の分配が行われているかについても解析を行っていきたい。
|
| Causes of Carryover |
追加の解析に必要な消耗品代、論文投稿にかかる費用、学会発表にかかる費用を次年度に繰り越したため。
|
Research Products
(1 results)
