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2010 Fiscal Year Annual Research Report

光・熱ストレス下での光化学系II D1タンパク質凝集の分子機構の解明

Research Project

Project/Area Number 20570039
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

山本 泰  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (40091251)

Keywords光化学系II / D1タンパク質 / 光ストレス / 熱ストレス / Ftshプロテアーゼ / チラコイド / 活性酸素 / 光化学系IIの晶質管理
Research Abstract

強光・高温ストレス下での光化学系IIの品質管理機構の解明を目指して、前年度に引き続き研究を行った。今年度は特に光や熱ストレス下で損傷を受けた光化学系II反応中心結合タンパク質D1の分解に関与する金属プロテアーゼFtsHのチラコイド膜での存在場所、存在状態およびプロテアーゼの活性化機構について検討した。
FtsHは葉緑体チラコイド膜に単量体から六量体までの形で存在するが、活性のある六量体はグラナ、恐らくグラナ周辺部(グラナマージン)、に比較的多く安定に存在していることが表面活性剤dodecylmaltosideで可溶化したチラコイドのclear native gel電気泳動とWestern解析の結果明らかとなった。また、化学架橋の結果から、FtsHは光化学系IIのLHCIIの周辺に存在することも分かった。これらの結果から、FtsHは光や熱で損傷を受けた光化学系IIの阻D1タンパク質を速やかに分解するために、光化学系IIが沢山存在するグラナに存在している可能性を示した。
次に、FtsHの活性化の可能性について検討した。活性化にはFtsHサブユニットの集合による六量体化が必要であるが、その過程を進める上で幾つかの可能性が示唆された。例えば、光照射による膜電位の形成やチラコイド内腔の酸性化、光照射で生じた活性酸素によるサブユニットの構造変化、光照射で形成されるATPによる構造変化などが考えられた。また、FtsHサブユニットにはAB二種類があることが分かっているが、これらのサブユニットの量比や集合の様式も興味深い問題で、現在研究を進めている。

  • Research Products

    (17 results)

All 2010

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (14 results)

  • [Journal Article] Assay of Photoinhibiiton and Heat Inhibition of Photosystem II2010

    • Author(s)
      N.Nijo
    • Journal Title

      Methods in Molecular Biology

      Volume: 684 Pages: 201-215

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quality control of Photosystem II : FtsH hexamers are localized near Photosystem II at grana for the swift repair of damage2010

    • Author(s)
      M.Yoshioka
    • Journal Title

      J.Biol.Chem.

      Volume: 285 Pages: 41972-41981

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Study on the effects of chloride depletion on photosystem II using different chloride depletion methods2010

    • Author(s)
      A.Jajoo
    • Journal Title

      J.Bioenerg.Biomembr.

      Volume: 42 Pages: 47-53

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 光合成光化学系IIのquality control:グラナにおける六量体FtsHプロテアーゼの役割2010

    • Author(s)
      吉岡美保
    • Organizer
      日本植物学会第74回大会
    • Place of Presentation
      愛知
    • Year and Date
      20100909-20100911
  • [Presentation] Quality control of Photosystem II core D1 protein is regulated by stability of the Photosystem II2010

    • Author(s)
      Bjorn Lundin
    • Organizer
      15th International Congress of Photosynthesis
    • Place of Presentation
      北京
    • Year and Date
      2010-08-25
  • [Presentation] Quality control of Photosystem II : FtsH hexamers are closely associated with Photosystem II at2010

    • Author(s)
      吉岡美保
    • Organizer
      15th International Congress of Photosynthesis
    • Place of Presentation
      北京
    • Year and Date
      2010-08-25
  • [Presentation] Quality control of Photosystem II : peroxidation of phosphatidylglycerol plays a critical role in2010

    • Author(s)
      Tiffanie Chan
    • Organizer
      15th International Congress of Photosynthesis
    • Place of Presentation
      北京
    • Year and Date
      2010-08-25
  • [Presentation] 光化学系IIのquality control : Arabidopsis thalianaのキナーゼSTN7/STN8ノックアウトmutantの光ストレス下でのD1タンパク質の分解2010

    • Author(s)
      森田聖也
    • Organizer
      15th International Congress of Photosynthesis
    • Place of Presentation
      北京
    • Year and Date
      2010-08-25
  • [Presentation] 光化学系IIのquality control:光ストレス下におけるホウレンソウチラコイドのタンパク質酸化2010

    • Author(s)
      清水由梨香
    • Organizer
      15th International Congress of Photosynthesis
    • Place of Presentation
      北京
    • Year and Date
      2010-08-25
  • [Presentation] Quality control of Photosystem II : FtsH hexamers are closely associated with Photosystem II at2010

    • Author(s)
      吉岡美保
    • Organizer
      Plant Biology 2010
    • Place of Presentation
      Montriol
    • Year and Date
      2010-08-03
  • [Presentation] Quality control of Photosystem II core D1 protein is regulated by stability of the Photosystem II2010

    • Author(s)
      Bjorn Lundin
    • Organizer
      International Conference on Arabidopsis Research
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2010-06-06
  • [Presentation] 光化学系IIのquality control:損傷D1タンパク質の分解場所とFtsHプロテアーゼの役割2010

    • Author(s)
      吉岡美保
    • Organizer
      生物系三学会中国四国支部
    • Place of Presentation
      山口
    • Year and Date
      2010-05-16
  • [Presentation] Quality control of Pholosystem II : peroxidation of phosphatidylglycerol plays a critical role in2010

    • Author(s)
      Tiffanie Chan
    • Organizer
      生物系三学会中国四国支部
    • Place of Presentation
      山口
    • Year and Date
      2010-05-16
  • [Presentation] Quality control of Photosystem II core D1 protein is regulated by stability of the Photosystem II2010

    • Author(s)
      Bjorn Lundin
    • Organizer
      生物系三学会中国四国支部
    • Place of Presentation
      山口
    • Year and Date
      2010-05-16
  • [Presentation] 光化学系IIのquality control : Arabidopsis thalianaのキナーゼSTN7/STN8ノックアウトmutantの光ストレス下でのD1タンパク質の分解2010

    • Author(s)
      森田聖也
    • Organizer
      生物系三学会中国四国支部
    • Place of Presentation
      山口
    • Year and Date
      2010-05-16
  • [Presentation] 光化学系IIのquality control:光ストレス下におけるホウレンソウチラコイドのタンパク質酸化2010

    • Author(s)
      清水由梨香
    • Organizer
      生物系三学会中国四国支部
    • Place of Presentation
      山口
    • Year and Date
      2010-05-16
  • [Presentation] 光化学系IIのquality control:光ストレス下でのホウレンソウ葉緑体チラコイド膜上のFtsHプロテアーゼの存在状態解析2010

    • Author(s)
      大橋研介
    • Organizer
      生物系三学会中国四国支部
    • Place of Presentation
      山口
    • Year and Date
      2010-05-16

URL: 

Published: 2012-07-19  

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