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クラミドモナス光合成集光系の生物物理学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 16F16087
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 生物物理学
研究機関基礎生物学研究所

研究代表者

皆川 純  基礎生物学研究所, 環境光生物学研究部門, 教授 (80280725)

研究分担者 KIM EUNCHUL  基礎生物学研究所, 環境光生物学研究部門, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2017年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2016年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード光合成
研究実績の概要

光化学系2の 集光系 は、光合成の一次効率を決定し、 また光保護メカニズムにおいても重要な役割を持つ。緑藻の光保護メカニズムの研究においては、特にLHCSR3を中心に研究・議論が行われてきた。 本研究では、LHCSR3を結合した光化学系2超複合体をモデル 緑藻 Chlamydomonas reinhardtiiから精製して、 励起エネルギー伝達ダイナミクスの分光学的分析を行った。これによりLHCSR3が光化学系2の集光タンパク質の励起エネルギーを散逸させるという分子機能を持つことを解明した(Kim et al., JBC, 2017)。また、膜タンパク質の結合エネルギーの分析のための分光学的方法「時間分解蛍光分光法による熱力学的解離ダイナミクスの研究」を開発し、光化学系2が持っている集光タンパク質の結合エネルギーなどを分析した。 結果として光化学系2の集光タンパク質が異なる結合エネルギーを持つということも突き止めた(Kim et al.、JPCB、2018)。
また、チラコイド膜のグラナ構造が集光能力に及ぼす影響を研究するために、植物のグラナ構造に重要な役割をすると明らかになったCURT1Aを緑藻で過剰発現させた 変異体 を作成した。 CURT1Aを過剰発現させた 変異体 では植物グラナと類似した構造が生成されたことを共焦点蛍光顕微鏡を用いて確認した。これによって変化した特性を光の保護メカニズムの観点から蛍光分析を用いて調べた。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Investigation on the Thermodynamic Dissociation Kinetics of Photosystem II Supercomplexes To Determine the Binding Strengths of Light-Harvesting Complexes2018

    • 著者名/発表者名
      Kim Eunchul、Tokutsu Ryutaro、Minagawa Jun
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 122 号: 5 ページ: 1627-1630

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.7b12417

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fluorescence lifetime analyses reveal how the high light-responsive protein LHCSR3 transforms PSII light-harvesting complexes into an energy-dissipative state2017

    • 著者名/発表者名
      Kim Eunchul、Akimoto Seiji、Tokutsu Ryutaro、Yokono Makio、Minagawa Jun
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 292 号: 46 ページ: 18951-18960

    • DOI

      10.1074/jbc.m117.805192

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Investigation of Thermodynamic Dissociation Kinetics to Determine the Binding Strengths within a Membrane Protein Complex: Photosystem II Supercomplex2018

    • 著者名/発表者名
      Eunchul Kim, Ryutaro Tokutsu, Akimasa Watanabe, Jun Minagawa
    • 学会等名
      Biophysical Society 62nd Annual meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Investigation on the thermodynamic dissociation kinetics of photosystem II supercomplexes to determine the binding strengths of light-harvesting complexes2018

    • 著者名/発表者名
      Eunchul Kim, Ryutaro Tokutsu, Akimasa Watanabe, Jun Minagawa
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] LHCSR3 dissipates the excitation energy of light-harvesting complexes in photosystem II supercomplexes2017

    • 著者名/発表者名
      Eunchul Kim, Ryutaro Tokutsu, Makio Yokono, Seiji Akimoto, Jun Minagawa
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島大学、鹿児島県、鹿児島市
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Differences in the bindings of light-harvesting complexes in the photosystem II supercomplex of Chlamydomonas reinhardtii2017

    • 著者名/発表者名
      Eunchul Kim, Ryutaro Tokutsu, Keisuke Okajima, Jun Minagawa
    • 学会等名
      第8回日本光合成学会年会およびシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Spectral decomposition of photosystem I and II fluorescence using microscopic fluorescence spectrum and self-absorption correction2016

    • 著者名/発表者名
      Eunchul Kim, Tae Kyu Ahn, Shigeichi Kumazaki
    • 学会等名
      The 17th international congress on photosynthesis research
    • 発表場所
      Maastricht, The Netherlands
    • 年月日
      2016-08-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] LHCSR3-dependent quenching in photosystem II supercomplex of Chlamydomonas reinhardtii2016

    • 著者名/発表者名
      Eunchul Kim, Ryutaro Tokutsu, Makio Yokono, Seiji Akimoto, Jun Minagawa
    • 学会等名
      Light harvesting satellite meeting of the 17th interactional congress on photosynthesis research
    • 発表場所
      Egmond aan Zee, The Netherlands
    • 年月日
      2016-08-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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