Role of protein synthesis in the acclimation of photosynthesis to strong light

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K06276
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: Nishiyama Yoshitaka 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (30281588)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 光合成 / 強光 / ストレス / タンパク質合成 / 順化

Outline of Final Research Achievements

When the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803 had acclimated to strong light, the intracellular level of translation factor EF-Tu rose. The increased amounts of EF-Tu protected protein synthesis from oxidative injury and enhanced the repair of photosystem II under strong light, with the resultant mitigation of photoinhibition of photosystem II. Similarly, the level of EF-Tu in the chloroplast of Arabidopsis thaliana rose in the plants that had acclimated to strong light, suggesting that a similar protective mechanism might be developed in Arabidopsis.

Free Research Field

植物分子生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

光合成微生物シアノバクテリアの強光適応に翻訳因子EF-Tuの量的増大が重要な働きを担っていることを見出した。この現象は、光合成生物の強光順化機構でこれまでに報告されていない新たな発見である。また、EF-Tuは酸化損傷を受けやすいタンパク質であることが研究代表者らによって明らかにされており、強光下では酸化標的タンパク質の存在量を増やしてストレス障害を回避するという光合成生物の生存戦略が初めて示唆された。