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葉緑体チラコイド内腔におけるレドックス制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K18573
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 植物分子・生理科学
研究機関京都産業大学

研究代表者

桶川 友季  京都産業大学, 総合生命科学部, 研究助教 (10582439)

研究協力者 本橋 健  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード光合成 / チオレドキシン / 還元力 / シロイヌナズナ / 葉緑体 / レドックス / 還元力伝達 / 植物 / 遺伝子 / 生理学
研究成果の概要

高等植物の葉緑体では、ストロマだけでなくチラコイド膜を隔てた内腔にもレドックス制御システムが存在することがわかってきた。本研究の目的はこれまでにストロマからチラコイド内腔への還元力伝達に関与することが示唆されているHCF164とCcdAタンパク質を含めた還元力伝達システム全体の分子機構を明らかにすることである。シロイヌナズナの変異株を用いた表現型回復実験から、チラコイド内腔でのレドックス制御の重要性が明らかになった。またチラコイド内腔への還元力伝達に関与するチオレドキシンのアイソフォームを同定するためにチオレドキシンの欠損変異株および過剰発現株を作出し、評価をおこなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

チラコイド内腔でのタンパク質のレドックス制御は光合成反応と光防御機構に重要である。高等植物ではまだあまりわかっていないチラコイド内腔への還元力伝達システムの制御機構を分子レベルで明らかにすることは、植物の光合成を理解する上で不可欠である。チラコイド内腔でのレドックス制御システムの分子機構を解明することで、葉緑体全体の制御機構を統合して理解することができる。
研究成果は将来的に植物の光合成機能を向上させることにつながると考えている。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] チオレドキシンシステムによる光合成の調節機構2018

    • 著者名/発表者名
      桶川 友季, 本橋 健
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 56 ページ: 452-453

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative transcriptomics with self-organizing map reveals cryptic photosynthetic differences between two accessions of North American Lake cress2018

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Hokuto、Sakamoto Tomoaki、Okegawa Yuki、Kaminoyama Kaori、Fujie Manabu、Ichihashi Yasunori、Kurata Tetsuya、Motohashi Ken、Al-Shehbaz Ihsan、Sinha Neelima、Kimura Seisuke
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1038/s41598-018-21646-w

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Expression of spinach ferredoxin-thioredoxin reductase using tandem T7 promoters and application of the purified protein for in vitro light-dependent thioredoxin-reduction system2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Okegawa and Ken Motohashi
    • 雑誌名

      Protein Expression and Purification

      巻: 121 ページ: 46-51

    • DOI

      10.1016/j.pep.2016.01.005

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] m型チオレドキシンは光化学系Iサイクリック電子伝達を負に制御する2019

    • 著者名/発表者名
      桶川 友季, 本橋 健
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] チオレドキシンによる光化学系Iサイクリック電子伝達の制御メカニズム解析2018

    • 著者名/発表者名
      桶川 友季, 本橋 健
    • 学会等名
      第9回日本光合成学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Regulation of cyclic electron transport around Photosystem I by thioredoxin2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Okegawa, Ken Motohashi
    • 学会等名
      International Symposium on Photosynthesis and Chloroplast Biogenesis 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] チオレドキシンによる光化学系Iサイクリック電子伝達制御機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      桶川友季,本橋健
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Rorippa aquaticaの栄養繁殖を制御する遺伝子群の探索2018

    • 著者名/発表者名
      天野瑠美,中山北斗,桃井理沙,郡司玄,竹林裕美子,桶川友季,本橋健,笠原博幸,Ali Ferjani,木村成介
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナにおける葉緑体チオレドキシンの過剰発現株の解析2017

    • 著者名/発表者名
      桶川友季,本橋健
    • 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、鹿児島市
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナにおけるm型チオレドキシン過剰発現株の解析2017

    • 著者名/発表者名
      桶川 友季
    • 学会等名
      新光合成&若手の会ジョイント若手ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナの葉緑体におけるチオレドキシン依存のレドックス制御システム2017

    • 著者名/発表者名
      桶川 友季
    • 学会等名
      第47回植物バイテクシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Thioredoxin-dependent redox regulatory system in chloroplasts.2016

    • 著者名/発表者名
      Ken Motohashi and Yuki Okegawa
    • 学会等名
      The 17th International Congress on Photosynthesis Research; Photosynthesis in a Changing World
    • 発表場所
      MECC, MAASTRICHT, THE NETHERLANDS
    • 年月日
      2016-08-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Arabidopsis m-type thioredoxin regulates the Calvin cycle enzymes in vivo.2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Okegawa, Ken Motohashi
    • 学会等名
      The 17th International Congress on Photosynthesis Research; Photosynthesis in a Changing World
    • 発表場所
      MECC, MAASTRICHT, THE NETHERLANDS
    • 年月日
      2016-08-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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