2014 Fiscal Year Annual Research Report
タンパク質合成系の改変による光合成の強光ストレス耐性の向上
Publicly Offered Research
Project Area | Integrated analysis of strategies for plant survival and growth in response to global environmental changes |
Project/Area Number |
25119704
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Research Institution | Saitama University |
Principal Investigator |
西山 佳孝 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (30281588)
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Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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Keywords | 植物 / 環境 / ストレス / 遺伝子 / 光合成 |
Outline of Annual Research Achievements |
シロイヌナズナ葉緑体局在型のEF-GおよびEF-Tuに関して、C末端にHisタグを付加した組換えタンパク質を調製し、酸化条件下におけるシステイン残基のレドックス変化と翻訳活性を調べた。その結果、EF-GもEF-Tuも、pH8以上のアルカリ条件下ではH2O2によってシステイン残基が酸化され失活することがわかった。強光条件下では、これらの翻訳因子が存在する葉緑体ストロマは弱アルカリ性となるので、酸化傷害を受けることが十分予想される。次に、EF-GおよびEF-Tuの過剰発現や、標的システイン残基の改変が光合成機能に及ぼす影響を調べるため、推定プロモーター領域を含む翻訳因子のコード領域をシロイヌナズナ核ゲノムに導入してトランスジェニック植物を作製した。これまでにEF-G過剰発現株からT3世代のホモ個体を複数選別した。これらの系統ではEF-Gタンパク質の発現量が1.3倍以上に増大していた。これらのトランスジェニック植物から得たリーフディスクに強光を照射した後、クロロフィル蛍光Fv/Fmを指標として光化学系II活性をモニターした。その結果、光化学系IIの光阻害が緩和していることが観察された。その際、タンパク質合成阻害剤クロラムフェニコールを共存させると、野生株との間に差が見られなかったことから、トランスジェニック植物では強光下でタンパク質合成が促進して、光化学系IIの強光耐性が増大したことが考えられる。以上の結果から、シロイヌナズナ葉緑体においても強光下で翻訳因子が酸化され、タンパク質合成の抑制によって光化学系IIの光阻害が促進することが示唆された。
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Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(17 results)
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[Journal Article] Zeaxanthin and echinenone protect the repair of photosystem II from inhibition by singlet oxygen in Synechocystis sp. PCC 68032015
Author(s)
Kusama, Y., Inoue, S., Jimbo, H., Takaichi, S., Sonoike, K., Hihara, Y. and Nishiyama, Y.
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Journal Title
Plant Cell Physiol.
Volume: 56(5)
Pages: 906-916
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Oxidation of translation factor EF-G transiently retards the translational elongation cycle in Escherichia coli2015
Author(s)
Nagano, T., Yutthanasirikul, R., Hihara, Y., Hisabori, T., Kanamori, T., Takeuchi, N., Ueda, T. and Nishiyama, Y.
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Journal Title
J. Biochem.
Volume: -
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Analysis of spontaneous suppressor mutants from the photomixotrophically-grown pmgA-disrupted mutant in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 68032015
Author(s)
Nishijima, Y., Kanesaki, Y., Yoshikawa, H., Ogawa, T., Sonoike, K., Nishiyama, Y. and Hihara, Y.
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Journal Title
Photosynth. Res.
Volume: -
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The effects of dark incubation on cellular metabolism of the wild type and the mutant lacking the transcriptional regulator cyAbrB2 in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 68032014
Author(s)
Hanai, M., Sato, Y., Miyagi, A., Kawai-Yamada, M., Tanaka, K., Kaneko, Y., Nishiyama, Y. and Hihara, Y.
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Journal Title
Life
Volume: 4(4)
Pages: 770-787
DOI
Peer Reviewed
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