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2008 Fiscal Year Annual Research Report

Clpプロテアーゼによる葉緑体の発達制御

Research Project

Project/Area Number 19039002
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

田中 歩  Hokkaido University, 低温科学研究所, 教授 (10197402)

Keywords葉緑体 / プロテアーゼ / クロロフィル / 代謝 / 酵素
Research Abstract

クロロフィル代謝の中間体は、活性酸素を発生させたり、生物活性のない分子に容易に変換される性質を示すと同時に、葉緑体シグナルとしても機能している。そのため、クロロフィル代謝は厳密な制御が要求される。クロロフィル代謝に関して多くの制御機構が提唱されているが、その厳密な制御は依然不明である。
クロロフィリドaオキシゲナーゼ(CAO)はクロロフィルaをクロロフィルbに転換する酵素である。この酵素は、クロロフィルbの合成を通じて、集光装置の大きさを制御する働きがあり、光環境に応じた制御を必要としている。クロロフィルbの量はCAOタンパク質の蓄積によって制御されている。CAOはA、B、Cの3つのドメインから構成されている。そのうちAドメインがCAOタンパク質蓄積の制御に関わり、その制御はClpプロテアーゼによるCAOの分解によるものであること、さらにAドメインの内部に存在する10アミノ酸配列が自身の分解に関わっていることが明らかになった。本年度は、この配列(分解シグナル配列)が他の葉緑体タンパク質に存在するのかを検討した。そこで、分解シグナル配列と相同な配列を持ったタンパク質を検索した。その結果、光化学系IIの中心集光装置であるCP43とCP47に、分解シグナル配列と似た配列が存在することを見出した。そこで、この配列を葉緑体移行シグナルを持ったGFPと融合させ、シロイヌナズナに導入し、そのタンパク質の蓄積を調べた。その結果、この配列と融合させたGFPの蓄積は強く阻害された。これらの結果は、CAO内に見出した分解シグナル配列は葉緑体タンパク質蓄積制御に広く用いられていることを示している。

  • Research Products

    (17 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (7 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Replacement of chlorophyll with di-vinyl chlorophyll in the antenna and reaction center complexes of the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803 : Characterization of spectral and photochemical properties2009

    • Author(s)
      Tomo T, Akimoto S, Ito H, Ts uchiya T, Fukuya M, Tanaka A, Mimuro M
    • Journal Title

      Biochim Biophys Acta 1787

      Pages: 191-200

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tetrapyrrole signal as a cell-cycle coordinator from organelle to nuclear DNA replication in plant cells2009

    • Author(s)
      Kobayashi Y, Kanesaki Y, Tanaka A, Kuroiwa H, Kuroiwa T, Tanaka K
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci USA 106

      Pages: 803-807

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of a novel vinyl reductase gene essential for the biosynthesis of monovinyl chlorophyll in synechocystis sp. PCC68032008

    • Author(s)
      Ito H., Yokono M., Tanaka R. and Tanaka A.
    • Journal Title

      J. Biol. Chem. 283(14)

      Pages: 9002-9011

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Seasonal changes of excitation energy transfer and thylakoid stacking in the evergreen tree Taxus cuspidata : How does it divert excess energy from photosynthetic reaction center?2008

    • Author(s)
      Yokono, M., Akimoto, S. and Tanaka, A.
    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta 1777

      Pages: 379-387

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of Arabidopsis Mutants Defective in the Regulation of Chlorophyllide a Oxygenase2008

    • Author(s)
      Kanematsu S., Sakuraba Y., Tanaka A., Tanaka R.
    • Journal Title

      Photochem Photobiol Sci 7

      Pages: 1196-1205

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Loss of the N-terminal domain of chlorophyllide a oxygenase induces photodamage during greening of Arabidopsis seedlings2008

    • Author(s)
      Yamasato A, Tanaka R, Tanaka A
    • Journal Title

      BMC Plant Biology 8

      Pages: Article No.64

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The steady-state level of Mg-protoporphyrin IX is not a determinant of plastid-to-nucleus signaling in Arabidopsis2008

    • Author(s)
      Mochizuki N, Tanaka R, Tanaka A, Masuda T, Nagatani A
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci USA 105

      Pages: 15184-15189

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Two Short-Chain Dehydrogenase/Reductases, NON-YELLOW COLORING 1 and NYC1-LIKE, are Required for Chlorophyll b and Light-Harvesting Complex II Degradation during Senescencein Rice2008

    • Author(s)
      Sato, Y, Morita, R, Katsuma, S, Nishimura, M, Tanaka, A and Kusaba, M
    • Journal Title

      Plant J 57

      Pages: 120-131

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] クロロフィル代謝2008

    • Author(s)
      田中歩, 田中亮一
    • Journal Title

      植物の生長調節 43

      Pages: 95-105

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] シロイヌナズナのクロロフィルb還元酵素の生理機能解析2009

    • Author(s)
      中島沙織、伊藤寿、草場信、田中亮一、田中歩
    • Organizer
      第50回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス、名古屋市
    • Year and Date
      20090321-24
  • [Presentation] クロロフィル分解の中間体を蓄積する変異株の解析2009

    • Author(s)
      長谷川博之, 伊藤寿, 田中亮一, 田中歩
    • Organizer
      第50回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス、名古屋市
    • Year and Date
      20090321-24
  • [Presentation] オルガネラ-核間に存在するDNA複製協調機構の解析2009

    • Author(s)
      小林勇気, 兼崎友, 田中歩, 黒岩晴子, 黒岩常祥, 田中寛
    • Organizer
      第50回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス、名古屋市
    • Year and Date
      20090321-24
  • [Presentation] Regulation of chlorophyll metabolism2008

    • Author(s)
      Ayumi Tanaka
    • Organizer
      International symposium, BACTERIA made ORGANELLES made EUKARYOTIC CELLS
    • Place of Presentation
      University of Tokyo, Tokyo, Japan
    • Year and Date
      20081129-30
  • [Presentation] Regulation of chlorophyll cycle2008

    • Author(s)
      Ayumi Tanaka
    • Organizer
      Japanese-Finnish Seminar 2008, Genomics and Molecular Mechanisms of Regulation in Photo-synthetic Organisms
    • Place of Presentation
      Helsinki, Finland
    • Year and Date
      20081028-1101
  • [Presentation] Regulation and function of the chlorophyll cycle2008

    • Author(s)
      Ayumi Tanaka
    • Organizer
      Japan-Swiss workshop : Photosynthetic adaptation and chloroplast dynamics
    • Place of Presentation
      Hotel Fujita Nara, Nara, Japan
    • Year and Date
      20081007-12
  • [Presentation] Regulation and function of chlorophyll metabolism2008

    • Author(s)
      Ayumi Tanaka
    • Organizer
      Gordon Reseach Conferences, Mitochondria & Chloroplasts
    • Place of Presentation
      Biddeford, ME, USA
    • Year and Date
      20080810-15
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.lowtem.hokudai.ac.jp/plantadapt/ayumi/

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Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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