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チラコイド膜プロテアーゼFtsHの安定性とTHF1との相互作用

研究課題

研究課題/領域番号 09F09310
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 植物生理・分子
研究機関岡山大学

研究代表者

坂本 亘  岡山大学, 資源植物科学研究所, 教授

研究分担者 ZHANG L.  岡山大学, 資源植物科学研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2011年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2010年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2009年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワード葉緑体分化 / チラコイド / タンパク質相互作用 / シロイヌナズナ / 光合成 / プロテアーゼ / チラコイド膜
研究概要

本研究では、葉緑体の分化と光合成機能維持に関わる鍵因子としてFtsHとTHF1に着目し、それらの相互作用について解析を進めた。前年度までの研究で、FtsHとTHF1の直接的な相互作用は否定されたので、THF1が光化学系IIの周辺、特にアンテナタンパク質LHCIIと相互作用する可能性について検討した。その結果in vivoあるいはin vitroの実験ともにTHF1がLhcb1,2,3と直接結合することが示された。したがって、THF1はLHCIIと結合することでアンテナ分解の制御に関与し、一方でFtsHはチラコイド膜結合方プロテアーゼとしてLHCIIタンパク質を分解し、それらが間接的に作用することでチラコイド膜の維持に関わっていることが推察された。
本研究では更に、新たなチラコイド膜形成因子としてVIPP1タンパク質に着目し、それらの詳細を調べる研究を22年度の後半より行った。これまでの知見から、VIPP1は膜小胞によりチラコイド膜の形成に関わると推論されてきたが、本研究により、VIPP1の多くが包膜にも局在しており、葉緑体包膜の維持に関わる可能性が強く示唆された。今年度は大腸菌で同様の膜維持機能が推定されるpspAタンパク質の欠損株を用いたVIPP1での相補実験を行い、VIPP1が実際にPspAタンパク質と同様の機能をすることを明らかにした。以上の結果より、葉緑体維持に関わる因子としてFtsH,THF1,VIPP1の新たな機能を明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2012 2010 2009

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] The FtsH Protease Heterocomplex in Arabidopsis : Dispensability of Type-B Protease Activity for Proper Chloroplast Development.2010

    • 著者名/発表者名
      Zhang, D., Kato, Y., Zhang, L., Fujimoto, M., Tsutsumi, N., Sodmergen, Sakamoto, W.
    • 雑誌名

      Plant Cell

      巻: 22 ページ: 3710-3725

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Activation of the heterotrimeric G protein alpha-subunit GPA1 suppresses the ftsh-mediated inhibition of chloroplast development in Arabidopsis2009

    • 著者名/発表者名
      Zhang, L., Wei, Q., Wu, W., Cheng, Y., Hu, G., Hu, F., Sun, Y., Zhu, Y., Sakamoto, W., Huang, J.
    • 雑誌名

      The Plant Jounal 58

      ページ: 1041-1053

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Essential role of VIPP1 in chloroplast envelope integrity meintenance rather than thylakoid membrane biogenesis in Arabidopsis2012

    • 著者名/発表者名
      Zhang, L., Kato, Y., Saigo, K., Otters, S., Vothknecht, V.C., Sakamoto, W.
    • 学会等名
      第53回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      京都産業大学
    • 年月日
      2012-03-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2024-03-26  

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