2006 Fiscal Year Annual Research Report
高等植物に特有に発達したPsbPドメインプロテインファミリーの分子機能の解明
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18770032
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
伊福 健太郎 京都大学, 生命科学研究科, 助手 (50359783)
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| Keywords | 植物 / シロイヌナズナ / 葉緑体 / 光化学系II / PsbP / 分子進化 |
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| Research Abstract |
高等植物のPsbPは、シアノバクテリアに存在するPsbPホモログに起源を持つと考えられる。ところが系統解析の結果、高等植物も未だに原核型PsbPオーソログを核ゲノムに保持していることから、高等植物のPsbPは原核型PsbPから派生したパラログであると考えられた。さらに高等植物にはPsbPと原核型PsbPに加え、PsbPドメインプロテインファミリーと呼ばれる機能未知のPsbPホモログが、葉緑体チラコイド内腔に多数蓄積している。そこで各PsbPドメインプロテインの生理機能を明らかにすべく、遺伝子破壊株の単離をシロイヌナズナで行った。次に、ATTED-IIを用いた共発現遺伝子の解析から機能推定を行い、それに基づいて各遺伝子の機能破壊株の表現形解析を行った。その結果、クロロフィル蛍光分析においてシロイヌナズナに存在する2つの原核型PsbPオーソログ,PPL1とPPL2がチラコイド膜電子伝達の制御において異なる重要な役割を担っていることを認めた。以上の結果から、酸素発生型光合成生物の進化の過程で原核型PsbPが核に移行した後に機能分化し、高等植物では少なくともPPL1,PPL2,そしてPsbPとなってチラコイド膜電子伝達鎖の調節やPSIIの活性化などの独自の機能を担うようになったことを明らかにした。現在、大腸菌でPPL1、及び、PPL2の組換えタンパク質を発現させ、ポリクローナル抗体の作成を行っている。
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