2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study on the mechanism of motive force generation in chloroplast movement
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25251033
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
和田 正三 首都大学東京, 理工学研究科, 客員教授 (60011681)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後藤 栄治 九州大学, 農学研究院, 助教 (90614256)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 葉緑体運動 / アクチン繊維 / シロイヌナズナ / CHＵＰ１ / 青色光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、葉緑体運動の推進力がCHUP1のアクチン繊維の重合によると考えられるので、その機構を解明することである。本年度はアクチン繊維の重合に関与するCHUP1C末端 の結晶構造を詳細に解析した結果、その構造が既知のアクチン重合因子であるforminに類似していることが判明し、その機能から類推されるCHUP1の二量体形成、およびアクチン繊維との結合に働くと考えられるアミノ酸を特定した。それらのアミノ酸をアスパラギン酸に置換したCHUP1 C末端、およびその遺伝子の変異株を作成し、in vitroにおけるアクチン繊維の重合に対する影響、および葉緑体運動への生理学的な影響を調べた。その結果、この２箇所のアミノ酸のどちらを置換しても、アクチン繊維の重合、および葉緑体運動が共に阻害され、強光照射でも葉緑体逃避運動ができないことから葉が枯死するなど、生化学的にも生理学的にも、これらのアミノ酸の重要性が明らかになった。さらに葉緑体運動に特化したchloroplast actin繊維の葉緑体上での重合過程を明らかにするために、共焦点顕微鏡を駆使し、移動中の葉緑体を１秒間に８コマの撮影に成功し、chloroplast actin繊維の挙動を解析した。その結果、chloroplast actin繊維は非常に速く重合と消失を繰り返していること、葉緑体の進行方向とほぼ平行に配向していること、それぞれのアクチン繊維は約１マイクロメーターの長さを単位として動いていることなどが明らかになった。その重合・消失過程は現在解析中である。
本年度の重要な課題であったCHUP1複合体の単離と構成蛋白因子の解析は、CHUP1の単離・精製が難しく、現在のところ複合体を形成する新たな因子は取れていない。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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