新光合成：光エネルギー変換システムの再最適化

• Project Area: New Photosynthesis : Reoptimization of the solar energy conversion system
• Project/Area Number: 16K21737
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: National Institute for Basic Biology
• Principal Investigator: 皆川 純 基礎生物学研究所, 環境光生物学研究部門, 教授 (80280725)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 裕一郎 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 教授 (50183447) ; 鹿内 利治 京都大学, 理学研究科, 教授 (70273852)
• Project Period (FY): 2016-06-30 – 2022-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥57,330,000 (Direct Cost: ¥44,100,000、Indirect Cost: ¥13,230,000); Fiscal Year 2020: ¥11,440,000 (Direct Cost: ¥8,800,000、Indirect Cost: ¥2,640,000); Fiscal Year 2019: ¥11,440,000 (Direct Cost: ¥8,800,000、Indirect Cost: ¥2,640,000); Fiscal Year 2018: ¥11,440,000 (Direct Cost: ¥8,800,000、Indirect Cost: ¥2,640,000); Fiscal Year 2017: ¥11,440,000 (Direct Cost: ¥8,800,000、Indirect Cost: ¥2,640,000); Fiscal Year 2016: ¥11,570,000 (Direct Cost: ¥8,900,000、Indirect Cost: ¥2,670,000)
• Keywords: 光合成 / 葉緑体 / レドックス / C4

Outline of Annual Research Achievements

国際研究集会の開催に関しては、新学術領域の最終年度にあたり、2020年11月10日－2020年11月13日に国際シンポジウム「International Symposium on Photosynthesis and Chloroplast Regulation」を神戸にて開催予定であったが、新型コロナウィルス感染拡大のため、2021年に延期となった。
オンラインで開催された日本植物学会 第84回大会においては、2020年9月19日に、JPR国際シンポジウム「Regulation of Cyclic electron flow, A to Z」を実施した。高橋拓子博士（埼玉大学）、嶋川銀河博士（CNRS）をオーガナイザーとし、海外からの講演者としてはFelix Buchert博士（ミュンスター大）、Benjamin Bailleul博士 （CNRS）の２名を迎えた。なお、本シンポジウムはオンラインで行われたため、予算執行はなかった。
2020年度に予定していた日本の若手・中堅研究者の海外派遣および海外からの外国人研究者の招聘に関しても、新型コロナウィルス感染拡大のため全て中止もしくは延期した。従って、海外への派遣事業および海外からの招聘事業での予算執行はなかった。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

新型コロナウィルス感染拡大により、国際学会のみならず、国内の会議もままならず、予定されていた国際シンポジウムは開催できなかった。
日本の若手・中堅研究者の海外派遣および海外からの外国人研究者の招聘も実施できず、全て中止または延期となった。しかし、研究情報の交換、研究成果の議論などをオンラインにて継続することにより、派遣・招聘が難しい状況においても、可能な限り国際共同研究の進展を図った。

Strategy for Future Research Activity

本年度行うことができなかった国際シンポジウムは、2021年11月9日ー2021年11月12日に同じ会場の神戸ファッションマートで開催予定である。すべての招待講演者には、2021年度の参加確認を行なっている。また、新型コロナウィルス感染拡大のため、すべての国際会議が、最低１年から２年先送りになっており、2021年に予定されていた第二回の日米二国間セミナーも最低１年遅らせることになった。
2021年度に延期した日本の若手・中堅研究者の海外派遣および海外からの外国人研究者の招聘事業に関しては、オンラインなどによる情報交換・研究連絡を継続することにより、新型コロナウィルスの感染が治まり次第、いつでも再開できるように準備を整えている。

Research Products

• [Int'l Joint Research] オックスフォード大学/グラスゴー大学/Queen Mary University of London(英国)
• [Int'l Joint Research] ボルドーINRA(フランス)
• [Int'l Joint Research] カルフォルニア大学(米国)
• [Int'l Joint Research] Institute of Microbiology(チェコ)
• [Int'l Joint Research] Humboldt-University Berlin/University of Munster/ルール大学ボーフム(ドイツ)
• [Int'l Joint Research]
• [Int'l Joint Research] アリゾナ大学/コーネル大学/オレゴン大学(米国)
• [Int'l Joint Research] ケンブリッジ大学/オックスフォード大学/クイーンメリー（ロンドン大学）(英国)
• [Int'l Joint Research] ルートヴィヒ・マクシミリアン大学ミュンヘン/ヴェストファーレン・ヴィンヘルム大学/マックスプランク研究所(ドイツ)
• [Int'l Joint Research] 中央研究院/中国科学院Institute of Botany/上海PSC(中国)
• [Int'l Joint Research] フランス国立科学研究センター/パリ＝ソルボンヌ大学(フランス)
• [Int'l Joint Research]
• [Int'l Joint Research] ミュンスター大/ルール大/ビーレフェルト大(ドイツ)
• [Int'l Joint Research] ワシントン大/カルフォルニア大サンディエゴ校(米国)
• [Int'l Joint Research] 国立農学研究所ボルドーセンター/CEAグルノーブル(フランス)
• [Int'l Joint Research] パドバ大(イタリア)
• [Int'l Joint Research] インペリアル・カレッジ(英国)
• [Int'l Joint Research]
• [Journal Article] Arabidopsis PsbP-like protein 1 Facilitates the Assembly of the Photosystem II Supercomplexes and Optimizes Plant Fitness under Fluctuating Light (2020)
  • Author(s): Yufen Che, Shoko Kusama, Shintaro Matsui, Marjaana Suorsa, Takeshi Nakano, Eva-Mari Aro, Kentaro Ifuku
  • Journal Title: Plant and Cell Physiology Volume: pcaa045 Pages: 1168-1180
  • DOI: 10.1093/pcp/pcaa045
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The Unlimited Potential of Microbial Rhodopsins as Optical Tools (2020)
  • Author(s): Kojima K, Shibukawa A, Sudo Y
  • Journal Title: Biochemistry Volume: 59(3) Pages: 218-229
  • DOI: 10.1021/acs.biochem.9b00768
  • NAID: 120006939595
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Phototropin 2 contributes to the chloroplast avoidance response at the chloroplast-plasma membrane interface (2020)
  • Author(s): Ishishita K, Higa T, Tanaka H, Inoue S, Chung A, Ushizima T, Matsushita T, Kinoshita T, Nakai M, Wada M, Suetsugu N, Gotoh E
  • Journal Title: Plant Physiology Volume: in press Pages: 304-316
  • DOI: 10.1104/pp.20.00059
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The CONSTANS flowering complex controls the protective response of photosynthesis in the green alga Chlamydomonas (2019)
  • Author(s): Tokutsu Ryutaro、Fujimura-Kamada Konomi、Matsuo Takuya、Yamasaki Tomohito、Minagawa Jun
  • Journal Title: Nat. commun. Volume: 10 Pages: 10-10
  • DOI: 10.1038/s41467-019-11989-x
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Isolation of photoprotective signal transduction mutants by systematic bioluminescence screening in Chlamydomonas reinhardtii. (2019)
  • Author(s): Tokutsu R, Fujimura-Kamada K, Yamasaki T, Matsuo T, Minagawa J
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 9(1) Pages: 2820-2820
  • DOI: 10.1038/s41598-019-39785-z
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Configurational changes of photosystem II supercomplex modulate light-harvesting property (2019)
  • Author(s): Eunchul KIM
  • Organizer: Gordon Research Conference - Photosynthesis
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Phosphorylation of light-harvesting complex II controls excitation energy spillover between photosystems (2019)
  • Author(s): 得津 隆太郎
  • Organizer: Gordon Research Conference - Photosynthesis
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Updated X-ray structure of the Type-I Reaction Center from Heliobacterium modesticaldum at 2.28 A resolution (2019)
  • Author(s): 栗栖 源嗣
  • Organizer: Gordon Research Conference - Photosynthesis
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Thylakoid lumenal proteins supporting the assembly and function of photosynthetic supercomplexes (2019)
  • Author(s): 伊福 健太郎
  • Organizer: 10th international meeting photosynthesis and Hydrogen Energy Research for Sustainability 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Molecular interplay in response to environmental changes in cnidarian-dinoflagellate endosymbiosis (2019)
  • Author(s): 丸山 真一朗
  • Organizer: Gordon Research Conference - Photosynthesis
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Chloroplast outer membrane-localized phototropin induces the chloroplast avoidance response (2019)
  • Author(s): 後藤 栄治
  • Organizer: International Workshop on Plant Membrane Biology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A bottom-up approach to utilizing microbial rhodopsins for optogenetics (2019)
  • Author(s): 須藤 雄気
  • Organizer: 17th International Congress on Photobiology
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] NADK3, one of NAD kinases has a principal role in photorespiration in Arabidopsis (2019)
  • Author(s): 川合 真紀
  • Organizer: 17th International Congress on Photobiology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Physiological role of NAD kinase in cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803 (2019)
  • Author(s): 石川 優真
  • Organizer: 17th International Congress on Photobiology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Structural basis of energy harvesting and dissipation in diatom PSII-FCPII (2019)
  • Author(s): 長尾 遼
  • Organizer: The 9th Asia and Oceania Conference on Photobiology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Identification and characterization of novel chloroplast proteins controlling non-photochemical quenching (2019)
  • Author(s): 増田 真二
  • Organizer: The 9th Asia and Oceania Conference on Photobiology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Modification of excitation energy-transfer processes of the primary symbiotic algae grown under different light qualities (2019)
  • Author(s): 植野 嘉文
  • Organizer: The 9th Asia and Oceania Conference on Photobiology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Responses of energy-transfer processes in diatoms Chaetoceros gracilis and Phaeodactylum tricornutum to fluctuating light, ~effects of low/high- and low/dark-fluctuations~ (2019)
  • Author(s): 田邊 みゆき
  • Organizer: The 9th Asia and Oceania Conference on Photobiology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Signal transduction in green algal photoprotection (2019)
  • Author(s): 得津 隆太郎
  • Organizer: The Western Photosynthesis Conference
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Funded Workshop] 日米二国間セミナー (2019)
• [Funded Workshop] 第4回国際ワークショップ (2018)
• [Funded Workshop] 第5回ワークショップ（Find out the mechanism supporting C4 photosynthesis、C4光合成を支える仕組みを解く） (2018)
• [Funded Workshop] 第2回国際カンファレンス（International Symposium on Photosynthesis and Chloroplast Biogenesis 2018） (2018)
• [Funded Workshop] 第３回国際ワークショップ (2018)
• [Funded Workshop] 第２回国際ワークショップ (2017)
• [Funded Workshop] A new horizon in photosynthesis research: Regulation via Proton Motive Force (2017)
  • Place of Presentation: 鹿児島県、鹿児島大学
• [Funded Workshop] 第１回国際ワークショップ (2017)
  • Place of Presentation: 鹿児島県、指宿いわさきホテル