Research of protein quality control system in thylakoid membranes under high temperature stress

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K06221
• 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: Setsunan University
• Principal Investigator: Kato Yusuke 摂南大学, 農学部, 講師 (10437569)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 葉緑体 / 高温ストレス / タンパク質品質管理

Outline of Final Research Achievements

Chloroplast FtsH protease is critical for the quality control of chloroplast membrane proteins. Since the ftsH mutant, var1-1, showed a reduced heat stress tolerance phenotype, we verified whether FtsH functions in heat stress-induced protein quality control in this study. However, the abnormal response to heat stress in the ftsH mutant was due to another mutation, which is located in a new candidate gene on chromosome 1.

Free Research Field

植物生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高温下での植物の応答は近年の地球温暖化により注目されており、熱ストレスに対する植物の適応メカニズムを応用することで作物生産に貢献できると考えられる。本研究では葉緑体のFtsHプロテアーゼ変異体で見られた熱耐性異常に注目して研究を進めたが、結果としてFtsHそのものではなく別遺伝子の変異が原因であることが示唆された。ただし、見つかった新規遺伝子はこれまで報告されたものではなく、新規な熱ストレス応答につながると予想され、今後その仕組みを理解し、活用することで、環境ストレス耐性の付与といった応用研究の基盤となると期待される。