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2009 Fiscal Year Annual Research Report

葉緑体ステート遷移にともなう光化学系超複合体の構造変化

Research Project

Project/Area Number 21570031
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

皆川 純  Hokkaido University, 低温科学研究所, 准教授 (80280725)

Keywords光合成 / 葉緑体 / 緑藻 / 環境適応
Research Abstract

本研究は,ステート遷移に伴なうPSIIおよびPSI超複合体の構造変化を明らかにすることを目的とする.そのため,本年度は,まずステート遷移前の無傷のPSII-LHCII超複合体の構造を決定した.まず,緑藻クラミドモナスのチラコイド膜可溶化条件を比較検討した上で,可溶化チラコイド膜をショ糖密度勾配超遠心法により分離し、得られたPSII-LHCII画分を酢酸ウラニルによってネガティブ染色した.単粒子解析の結果、高等植物よりもさらに多い,三量体LHCIIが片側3個ずつ(計6個)結合した粒子が観察された.植物の光化学系II超複合体は二量体のコア複合体の周囲を集光アンテナ(LHCII)が取り囲む形で構成されており(PSII-LHCII)、その構造はこれまでも電子顕微鏡を用いた単粒子解析により報告されてきた。過去の報告によると,ホウレンソウやシロイヌナズナなど高等植物では,三量体LHCIIが片側2個ずつ(計4個)結合した構造が観察される一方、緑藻クラミドモナスでは三量体LHCIIが片側1個ずつ(計2個)結合した構造のみしか存在しないとされていた。今回,改良された可溶化条件によるクラミドモナス標品において,高等植物ではCP24が結合している部分に,三量体LHCIIが結合していることが明らかとなったが,過去の報告では部分的に三量体LHCIIが脱落していたこと,クラミドモナスのPSII-LHCIIの構造は高等植物のそれよりも大きいことが明らかとなり,今後のステート遷移に伴なう構造変化解析に向け,基礎的な知見が得られたことになる.

  • Research Products

    (4 results)

All 2010 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Live cell imaging of photosystem II antenna dissociation during state transitions.2010

    • Author(s)
      Iwai, M., Yokono, M., Inada, N., Minagawa, J.
    • Journal Title

      Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A. 107

      Pages: 2337-2342

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Isolation of the elusive supercomplex driving cyclic electron transfer in photosynthesis

    • Author(s)
      Iwai, M., Takizawa, K., Tokutsu, R., Okamuro, A., Takahashi, Y., Minagawa, J.
    • Journal Title

      Nature (印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 電子顕微鏡構造解析が明らかにした緑藻クラミドモナスPSII-LHCII超複合体の構造2010

    • Author(s)
      加藤信泰, 得津隆太郎, 皆川純
    • Organizer
      第51回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      熊本・熊本大学
    • Year and Date
      2010-03-20
  • [Remarks]

    • URL

      http://ps.lowtem.hokudai.ac.jp

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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