Characterization of cysteine persulfide synthases to reveal the physiological function in photosynthetic organism

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05860
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38040:Bioorganic chemistry-related
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture
• Principal Investigator: Kera Kota 東京農業大学, 応用生物科学部, 助教 (30644546)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 活性イオウ分子種 / ラン藻 / シロイヌナズナ / 光合成

Outline of Final Research Achievements

In this study, cysteine persulfide (CysSSH) synthases in the model cyanobacterium Synechocystis sp. PCC6803 (SynCARS) and the model plant Arabidopsis thaliana (AtCARS) were characterized to reveal the physiological significance of in photosynthesis. SynCARS and AtCARS were identified as new CysSSH synthase in photosynthetic organism. Since Syncars mutant strains showed a delay in growth under a particular light condition, CysSSH might play an important role in photosynthesis.

Free Research Field

植物分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

CysSSHの生合成研究は、哺乳類細胞において先行しており、近年、「イオウ呼吸」と命名された電子伝達経路における機能が報告されている。葉緑体の祖先にあたる光合成生物では、緑色硫黄細菌などがH2Oの代わりに硫化物イオンを用いた光合成をすることが知られている。一方、進化した酸素発生型光合成を行う植物では、生合成酵素の観点からCysSSHの光合成における機能解析は行われていない。本研究では、酸素発生型光合成生物における「イオウ呼吸」の存在と生理的意義の解明の最初の一歩として位置づけられる。