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二酸化炭素濃縮機構を持つ植物の作出とその生理学的解析

Research Project

Project/Area Number 17J06506
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied molecular and cellular biology
Research InstitutionUniversity of Miyazaki

Principal Investigator

上原 晋  宮崎大学, 農学工学総合研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords光合成 / シアノバクテリア / 重炭酸イオン輸送体 / C3植物 / 光呼吸 / 葉緑体内包膜
Outline of Annual Research Achievements

本研究はC3植物の二酸化炭素濃縮効率を改良し、光合成効率を上昇させることを目的としている。そのために、葉緑体の祖先であるシアノバクテリアが持つナトリウムイオン依存型重炭酸イオン輸送体をシロイヌナズナの葉緑体内包膜に導入した。昨年度、単離した無傷葉緑体を用いて重炭酸イオンの輸送活性をシリコンオイル遠心分離法で調査したところ、用いた条件では野生型シロイヌナズナから単離した葉緑体との間に輸送活性の差が検出できなかった。これらの原因を調査したところ一部の葉緑体関連タンパク質蓄積量が変化していた。
本年度は更にタンパク質蓄積量について調査を行ったところ、ショ糖を添加することで葉緑体の光化学系タンパク質の蓄積量が増加し、逆に添加しない場合は減少した。更に、これらの影響が葉緑体数に影響を与えるかを調査するために、細胞の単位面積当たりの葉緑体数を共焦点レーザー顕微鏡で調査した。野生型シロイヌナズナと比較したところ、葉緑体数に大きな変化は見られなかった。そのため、重炭酸イオン輸送体を導入したシロイヌナズナは葉緑体関連タンパク質蓄積量を調整することで、重炭酸イオン輸送体の影響を相殺したと示唆された。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Installation of authentic BicA and SbtA proteins to the chloroplast envelope membrane is achieved by the proteolytic cleavage of chimeric proteins in Arabidopsis2020

    • Author(s)
      Uehara Susumu、Sei Ayane、Sada Misaki、Ito-Inaba Yasuko、Inaba Takehito
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 2353-2353

    • DOI

      10.1038/s41598-020-59190-1

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 光合成能改良を目指した植物へのシアノバクテリア重炭酸イオン輸送体の組込み2018

    • Author(s)
      上原 晋、 稲葉 丈人
    • Journal Title

      アグリバイオ

      Volume: 2 Pages: 1214-1218

    • NAID

      40021807810

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] Investigating Localization of Chimeric Transporter Proteins within Chloroplasts of Arabidopsis thaliana.2018

    • Author(s)
      Uehara, S., Ito-Inaba, Y., Inaba, T.
    • Journal Title

      BIO-PROTOCOL

      Volume: 8 Issue: 3

    • DOI

      10.21769/bioprotoc.2723

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 葉緑体内包膜への重炭酸イオン輸送体の導入と形質転換植物の解析2019

    • Author(s)
      上原 晋
    • Organizer
      第11回トランスポーター研究会九州部会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] シアノバクテリアの重炭酸イオン輸送体を導入したシロイヌナズナにおける葉緑体関連タンパク質への影響2019

    • Author(s)
      上原 晋、 稲葉 靖子、 稲葉 丈人
    • Organizer
      第60回植物生理学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] シリコンオイル遠心法を用いたシロイヌナズナの葉緑体に導入したシアノバクテリアの重炭酸イオン輸送体の輸送活性測定法の検討2018

    • Author(s)
      上原 晋、稲葉 靖子、稲葉 丈人
    • Organizer
      第59回植物生理学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Expression of cyanobacterial bicarbonate transporters in Arabidopsis chloroplasts and their effects on the growth and photosynthetic performance.2017

    • Author(s)
      Uehara, S., Ito-Inaba, Y., Mori, C, I., Inaba, T.
    • Organizer
      XIX International Botanical Congress
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] protease切断法を用いたシアノバクテリア重炭酸イオン輸送体の植物への導入2017

    • Author(s)
      清 絢音、上原 晋、稲葉 靖子、稲葉 丈人
    • Organizer
      日本農芸化学会関西・中四国・西日本支部 2017年度合同大阪大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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