| 研究課題/領域番号 |
10440243
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
植物生理
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| 研究機関 | 福山大学 |
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研究代表者 |
浅田 浩二 福山大学, 工学部, 教授 (50027182)
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| 研究分担者 |
原口 博行 福山大学, 工学部, 講師 (10198905)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
12,800千円 (直接経費: 12,800千円)
1999年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1998年度: 9,400千円 (直接経費: 9,400千円)
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| キーワード | 活性酸素 / 葉緑体 / 循環的電子伝達系 / フラボデヒドロゲナーゼ / NAD(P)Hデヒドロゲナーゼ / モノデヒドロアルコルビン酸レダクターゼ / スーパーオキシド・ラジカル / ウォーター・ウォーター・サイクル / NAD(p)Hデヒドロゲナーゼ / 光酸素障害 / 光合成 / スーパーオキシドジスムターゼ / Water-Waterサイクル |
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| 研究概要 |
植物葉がCO_2固定反応で利用できる以上の太陽光照度にさらされると、過剰の光エネルギーは活性酸素を生ずるように働き、葉緑体の光阻害の原因となる。本研究では過剰の光エネルギーによって光化学系Iで生成する活性酸素を消去し、光阻害を抑制しているWater-Waterサイクルの分子機構を明らかにした。Water-Waterサイクルは、光化学系IでのO_2のH_2Oへの光還元過程で生ずる活性酸素のO_2-、H_2O_2を効果的に消去し、葉緑体成分と相互反応できないようにしている。この活性酸素消去に機能しているWater-Waterサイクルが、過剰の光エネルギー消去にも機能していることを提唱した。この際、葉緑体で見られるO_2のH_2Oへの速い光還元にストロマ成分が関与していること、ストロマ成分としてフラビン酵素であるアスコルビン酸ラジカル・レダクターゼがこの機能をもつことを証明し、このフラビン酵素によるO_2の1電子還元の機構を明らかにした。同時に、Water-Waterサイクルの分子機構、生理機能についての最近の知見をまとめた。
光化学系Iの循環的電子伝達反応は過剰光エネルギー・ストレスを緩和しているが、系I循環的電子伝達反応に関与する光化学系Iとプラストキノンとの間の中間体については明らかではなかった。この中間体として葉緑体で発現しているNAD(P)H dehydrogenase(NDH)が機能していることを示し、シアノバクテリア、植物についてNDHの分子的性質を明らかにした。また、NDH欠損タバコでは循環的電子伝達反応が抑制されること、光阻害を受けやすくなることを証明した。
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