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2014 Fiscal Year Annual Research Report

NDH複合体を中心とする葉緑体機能制御の進化

Research Project

Project/Area Number 25251032
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

鹿内 利治  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70273852)

Project Period (FY) 2013-10-21 – 2016-03-31
Keywords葉緑体 / NDH / 光化学系Ⅰ / 超複合体 / LhcI / 光合成
Outline of Annual Research Achievements

NDH複合体は、リンカータンパク質である、Lhca5とLhca6を介して光化学系Ⅰ(PSI)複合体と相互作用している(NDH-PSI超複合体)。電子顕微鏡の観察から、NDH複合体は、PSI複合体の集光アンテナ側と相互作用する。PSI複合体の集光アンテナは、Lhca1-4から成る。Lhca6は、Lhca2と相同性が高く、進化の過程で分岐したと考えられる。前年度までの解析から、Lhca6がもつリンカーとしての機能を担う領域が明らかになっている。
Lhca6がNDHとPSIのリンカーとして働くには、2つの可能性が考えられる。Lhca6が1)Lhca1-4の形成する半円弧の外側に位置する場合と、2)Lhca6がLhca2の部位に入れ替わって入る場合である。このことを明らかにする目的で、Lhca5を欠損し、Lhca5側のPSI結合能を欠く変異株の超複合体を解析し、そこにLhca2が存在することを明らかにした。この結果は、仮説1)を支持している。
また、NDH複合体のアセンブリに関わるcrr3変異体の解析から、NDH複合体のサブ複合体Bのアセンブリ過程で、PSIとの相互作用が見られることを明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初計画のなかで、シロイヌナズナに関する研究は、順調に進行している。NDH-PSI超複合体におけるLhca6の役割が明らかになりつつある。さらにCRR3を介したアセンブリの研究では、NDHアセンブリの段階で、NDHサブユニットの一部が、PSIと相互作用していることを発見し、アセンブリ過程を詳細にしらべる方向に研究が発展した。ゼニゴケに関する計画は、やや遅れているが、共同研究において、イネでのNDHの生理機能に関する重要な知見を得た。総合的に判断し、おおむね順調に研究が進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

最終年度の向け、研究が発展したシロイヌナズナを用いた研究に主力を注ぎ、研究を完成させることを目指す。超複合体形成におけるリンカータンパク質(Lhca5及びLhca6)の機能を明らかにすると同時に、PSIと結合した状態で進行するユニークなNDHのアセンブリ過程を明らかにし、早急に研究をまとめる。

  • Research Products

    (7 results)

All 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Role of cyclic electron transport around photosystem I in regulating proton motive force2015

    • Author(s)
      Wang C., Yamamoto H. and Shikanai T.
    • Journal Title

      Biochim. Biophys. Acta

      Volume: 1847 Pages: 931-938

    • DOI

      10.1016/j.bbabio.2014.11.013

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Photosystem I cyclic electron flow via chloroplast NADH dehydrogenase-like complex performs a physiological role for photosynthesis at low light2015

    • Author(s)
      Yamori W., Shikanai T. and Makino A.
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 5 Pages: 13908

    • DOI

      doi: 10.1038/srep13908

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Cell-type specific expression of chloroplast genes in maize2015

    • Author(s)
      Shikanai T.
    • Organizer
      Gordon Research Conference
    • Place of Presentation
      Ventura, USA
    • Year and Date
      2015-01-18 – 2015-01-23
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Regulation of photosynthetic electron transport by cyclic electron transport around PSI2014

    • Author(s)
      Shikanai T.
    • Organizer
      Japanese-Finish Seminar 2014
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-10-09 – 2014-10-14
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Regulation of photosynthesis by PSI cyclic electron transport.2014

    • Author(s)
      Shikanai T.
    • Organizer
      16th International Congress on Photobiology
    • Place of Presentation
      Cordoba, Argentina
    • Year and Date
      2014-09-06 – 2014-09-12
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Machinery and physiological function of PSI cyclic electron transport2014

    • Author(s)
      Shikanai T.
    • Organizer
      International Symposium on the Regulation of Photosynthetic Function
    • Place of Presentation
      Guilin, China
    • Year and Date
      2014-08-16 – 2014-08-20
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] CRC Press2015

    • Author(s)
      Ifuku K. and Shikanai T.
    • Total Pages
      19
    • Publisher
      Regulation of photosynthetic electron transport via supercomplex formation in thylakoid membrane. R.R. Louro and I. Diaz-Moreno (eds.), Redox proteins in supercomplezes and signalosomes.

URL: 

Published: 2017-01-06  

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