2020 Fiscal Year Annual Research Report
Chlorophagy induction signal and its roles for the regulation of photosynthesis
Publicly Offered Research
| Project Area | New Photosynthesis : Reoptimization of the solar energy conversion system |
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| Project/Area Number |
19H04712
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
泉 正範 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 上級研究員 (80714956)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 葉緑体 / 光阻害 / プロトン駆動力 / クロロファジー / オートファジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、葉緑体内部のチラコイド膜で生じる光阻害が、細胞質のオートファジーマシーナリーを誘導するに至るシグナル伝達系と、その過程におけるプロトン駆動力のふるまいを明らかにすることである。R２年度は以下２項目について下記のような進展があった。
【1】膨張葉緑体のプロトン駆動力測定：クロロフィル蛍光寿命を利用し、プロトン駆動力を形成するチラコイド膜の状態を、顕微鏡観察下で評価する系の構築を進めた。また、プロトン駆動力を解消する阻害剤の効果を検証し、その処理においても、葉緑体の形態異常が起こること、それに伴いクロロファジーが活性化することを見出した。よってプロトン駆動力の変動がクロロファジー誘導過程における一つの重要なシグナルとなることが示された。
【3】包膜を介した浸透圧ポテンシャルと葉緑体膨張の関係評価：包膜を介した浸透圧ポテンシャルが異常になるトランスポーター変異株においては、光阻害時に、チラコイド膜への障害が増えなくともクロロファジー活性が上昇することを見出した。また、可溶性糖の葉緑体内部への過剰蓄積により包膜ポテンシャルが異常となる変異株では、光阻害処理無しで葉緑体の形態異常が起こり、クロロファジーが誘導されることを見出した。よって葉緑体包膜の膜ポテンシャルの異常、あるいはそれに伴う膜の傷が、葉緑体から細胞質に伝わる直接のクロロファジー誘導シグナルであることが強く示された。
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| Research Progress Status |
令和2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 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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