| 研究課題/領域番号 |
17K19431
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
多様性生物学、人類学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究 (2019)
中央大学 (2017-2018) |
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研究代表者 |
小杉 真貴子 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, アストロバイオロジーセンター, 特任研究員 (00612326)
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| 研究分担者 |
原 光二郎 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (10325938)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 光合成 / 極域科学 / 適応戦略 / 近赤外線 / 緑藻 / 励起エネルギー移動 / 南極 / 環境ストレス応答 / 気生藻 / 乾燥耐性 / 生理生態 / 極域 / 光応答 / 植物生理学 / 生理生態学 / ストレス応答 / 多様性進化 |
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| 研究成果の概要 |
南極の陸上環境に大きな群落を形成するナンキョクカワノリに見つかった新規の光応答プロセスを解明するために、生理学的実験手法による解析と生育微気象環境の通年モニタリングを実施した。新規のアンテナタンパク質（LHC710）を同定し、LHC710が近赤外線による一連の光合成反応を可視光と同等の効率で可能としていることを明らかにした。生育環境下において、LHC710は可視光が少なく近赤外線の割合が多いコロニーの内部で発現していることから、コロニー内部の光合成効率を上げることで群落全体の光合成生産量を増加させ、本種の南極環境下における生育優位性に寄与していると考えられた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
過酷な環境に生きる生物の適応戦略を明らかにすることは、地球上に成り立つ生命現象の柔軟性と限界を理解する上で重要である。本課題で明らかになった近赤外線利用の光合成メカニズムは可視光より低いエネルギーで酸素発生型光合成を駆動できることから、真核の光合成生物ではこれまでに知られていない新しい励起エネルギー移動反応を含む可能性がある。近赤外線吸収を担うタンパク質の同定と構造解析により、光合成色素間の量子化学的反応の詳細に迫る足掛かりを作ることができた。応用面では、可視光が少なく近赤外線が卓越する林床やバイオリアクターにおける光合成生産への利用が期待される。
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