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2013 Fiscal Year Annual Research Report

葉緑体酸素発生系ホモログ群の分子機能の全容解明

Research Project

Project/Area Number 23780103
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

伊福 健太郎  京都大学, 生命科学研究科, 助教 (50359783)

Keywords植物 / 光合成 / 環境応答 / 葉緑体 / 電子伝達鎖
Research Abstract

緑色植物には、葉緑体酸素発生系(Oxygen-Evolving Complex: OEC)ファミリータンパク質として、光化学系II(Photosystem II: PSII)の膜表在性サブユニットであるPsbPとPsbQのホモログが多数する。しかしながら、それらの分子機能は未解明なものが多かった。
本研究では、第一に、PsbPホモログの基本的な機能を有すると考えられる原核生物型PsbP(CyanoP)の分子機能を、Synechocystis sp. PCC 6803のCyanoP 欠損株を用いて解析し、CyanoPがin vivoにおけるPSIIの最適な活性維持に必要であることを示した。次に、CyanoPと進化的に最も近いと考えられる緑色植物のPsbP-Like protein 1(PPL1)について、シロイヌナズナPPL1遺伝子発現抑制株を用いて、本年度、様々な光条件下における野生株との生育比較実験を詳細に行い、PPL1が光環境変動に適応するのに必須であることを明確にした。しかしながら、PPL1と遺伝子発現パターンが似たPsbP-domein protein 3(PPD3)に関しては、欠損変異体においてそうした表現型は認められなかった。また、光合成の循環的電子伝達関わるNAD(P)H dehydrogenase 様(NDH-like)複合体の活性に必須だが、そのサブユニットとしては同定されていなかったPsbQ-Like protein 3(PQL3)に関して、PQL1やPQL2とは異なり、NDH-like 複合体のサブユニットではなく、複合体の形成過程に関与する可能性を示した。
最近、光化学系Iの分子集合にPPD1が関与することが他のグループによって報告された。本研究結果とあわせて、緑色植物において、PsbPとPsbQホモログが多様に機能分化していることが明らかとなった。

  • Research Products

    (9 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Identification of the basic amino acid residues on the PsbP protein involved in the electrostatic interaction with photosystem II2014

    • Author(s)
      Nishimura, T., Uno, C., Ido, K., Nagao, R., Noguchi, T., Sato, F., Ifuku, K
    • Journal Title

      Biochim. Biophys. Acta

      Volume: (in press)

    • DOI

      10.1016/j.bbabio.2013.12.012.

  • [Journal Article] The PsbP and PsbQ family proteins in the photosynthetic machinery of chloroplasts2014

    • Author(s)
      Kentaro Ifuku
    • Journal Title

      Plant Physiol. Biochem.

      Volume: XX Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.plaphy.2014.01.001.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Function and association of CyanoP in photosystem II of Synechocystis sp. PCC 68032014

    • Author(s)
      Masaki Aoi, Yasuhiro Kashino, Kenatro Ifuku
    • Journal Title

      Research on Chemical Intermediates

      Volume: XX Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functions of Thylakoid Lumenal Proteins Against Photoinhibiton of Photosystem II2013

    • Author(s)
      Kentaro Ifuku
    • Journal Title

      光合成研究

      Volume: 23(2) Pages: 86-93

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Binding of the extrinsic subunits in the higher plant PSII complex2014

    • Author(s)
      Taishi Nishimura, Chihiro Uno, Kunio Ido, Ryo Nagao, Yoichiro Fukao, Takumi Noguchi, Fumihiko Sato, Kentaro Ifuku
    • Organizer
      第55回 日本植物生理学会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      20140318-20140320
  • [Presentation] PsbP-Like protein 1 (PPL1)の光化学系II超複合体における分子機能2014

    • Author(s)
      草間 翔子、松井 信太郎、佐藤 文彦、伊福 健太郎
    • Organizer
      第55回 日本植物生理学会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      20140318-20140320
  • [Presentation] 葉緑体酸素発生系タンパク質の分子進化と機能分化

    • Author(s)
      伊福 健太郎
    • Organizer
      第27回インターゲノミクスセミナー
    • Place of Presentation
      神戸大学農学部
    • Invited
  • [Presentation] チラコイド膜タンパク質複合体機能を支える膜表在性タンパク質の役割

    • Author(s)
      伊福 健太郎
    • Organizer
      日本植物学会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Invited
  • [Presentation] INTERACTION AND FUNCTION OF THE MEMBRANE-EXTRINSIC PROTEINS OF PHOTOSYSTEM II IN HIGHER PLANTS

    • Author(s)
      Kentaro Ifuku
    • Organizer
      International Conference, Photosynthesis Research for Sustainability
    • Place of Presentation
      Baku, Azerbaijian
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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