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光・熱ストレス下での光化学系II D1タンパク質凝集の分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20570039
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 植物分子生物・生理学
研究機関岡山大学

研究代表者

山本 泰  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (40091251)

研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2010年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2009年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2008年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード光化学系II / D1タンパク質 / 光ストレス / 熱ストレス / FtsHプロテアーゼ / チラコイド / 活性酸素 / 光化学系IIの品質管理 / Ftshプロテアーゼ / 光化学系IIの晶質管理 / 品質管理 / チラコイド膜 / 光合成 / ホウレンソウ / 脂質過酸化 / unstacking / D1タンパク質分解
研究概要

光化学系IIの品質管理に関する3年間の研究成果は以下のように要約できる。(1)光や熱ストレス下では脂質の過酸化と活性酸素の発生が起こり、それが光化学系IIの反応中心結合タンパク質D1の酸化的損傷、凝集および分解の原因の一つとなることが明らかになった。(2)光や熱ストレス下では、光化学系IIでの光化学反応や脂質過酸化の結果生じる活性酸素の発生量を減らし、光化学系II への損傷を防ぐために、チラコイド膜がunstackingを含む種々の構造変化を起こすことが分かった。(3)チラコイド膜ではグラナに多く存在する光化学系IIが強光で損傷を受けると、グラナ、恐らくグラナマージン、に存在する金属プロテアーゼのFtsH hexamerの作用によって損傷D1タンパク質が分解されることが明らかとなった。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (62件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (49件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Assay of photoinhibition and heat inhibition of photosystem II in higher plants.2010

    • 著者名/発表者名
      N.Nijo, Y.Yamamoto, 以下3名
    • 雑誌名

      Methods in Mol.Biol. 684 Humana press

      ページ: 201-215

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quality control of Photosystem II : FtsH hexamers are localized near Photosystem II at grana for the swift repair of damage.2010

    • 著者名/発表者名
      M.Yoshioka, Y.Yamamoto, 以下5名
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 285

      ページ: 41972-41981

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on the effects of chloride depletion on photosystem II using different chloride depletion methods.2010

    • 著者名/発表者名
      A.Jajoo, Y.Yamamoto, 以下4名
    • 雑誌名

      J.Bioenerg.Biomembr. 42

      ページ: 47-53

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assay of Photoinhibiiton and Heat Inhibition of Photosystem II2010

    • 著者名/発表者名
      N.Nijo
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 684 ページ: 201-215

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quality control of Photosystem II : FtsH hexamers are localized near Photosystem II at grana for the swift repair of damage2010

    • 著者名/発表者名
      M.Yoshioka
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem.

      巻: 285 ページ: 41972-41981

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on the effects of chloride depletion on photosystem II using different chloride depletion methods2010

    • 著者名/発表者名
      A.Jajoo
    • 雑誌名

      J.Bioenerg.Biomembr.

      巻: 42 ページ: 47-53

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quality control of Photosystem II : thylakoid unstacking is necessary to avoid further damage to the D1 protein and to facilitate D1 degradation under light stress in spinach thylakoids.2009

    • 著者名/発表者名
      M.Khatoon, Y.Yamamoto, 以下9名
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 284

      ページ: 25343-25352

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quality Control of Photosystem II : thylakoid unstacking is necessary to avoid further damage to the D1 protein and facilitate D1 degradation under light stress in spinach thylakoids2009

    • 著者名/発表者名
      M.Khatoon
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem. 284

      ページ: 25343-25352

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quality control of Photosystem II : impact of light and heat stresses.2008

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamamoto, 以下11名
    • 雑誌名

      Photosynth.Res. 98

      ページ: 589-608

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quality control of Photosystem II : reactive oxygen species are responsible for the damage to Photosystem II under moderate heat stress.2008

    • 著者名/発表者名
      A.Yamashita, Y.Yamamoto, 以下6名
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 283

      ページ: 28380-28391

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quality control of Photosystem II : impact of light and heat stress2008

    • 著者名/発表者名
      Yasusi Yamamoto
    • 雑誌名

      Photosynthesis Research 98

      ページ: 589-608

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quality control of Photosystem II : reactive oxygen species are responsible for the damage to Photosystem II under moderate heat stress2008

    • 著者名/発表者名
      Amu Yamashita
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 283

      ページ: 28380-28391

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Quality control of Photosystem II core D1 protein is regulated by stability of the Photosystem II2010

    • 著者名/発表者名
      Bjorn Lundin
    • 学会等名
      15th International Congress of Photosynthesis
    • 発表場所
      北京
    • 年月日
      2010-08-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Quality control of Photosystem II : FtsH hexamers are closely associated with Photosystem II at2010

    • 著者名/発表者名
      吉岡美保
    • 学会等名
      15th International Congress of Photosynthesis
    • 発表場所
      北京
    • 年月日
      2010-08-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Quality control of Photosystem II : peroxidation of phosphatidylglycerol plays a critical role in2010

    • 著者名/発表者名
      Tiffanie Chan
    • 学会等名
      15th International Congress of Photosynthesis
    • 発表場所
      北京
    • 年月日
      2010-08-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 光化学系IIのquality control : Arabidopsis thalianaのキナーゼSTN7/STN8ノックアウトmutantの光ストレス下でのD1タンパク質の分解2010

    • 著者名/発表者名
      森田聖也
    • 学会等名
      15th International Congress of Photosynthesis
    • 発表場所
      北京
    • 年月日
      2010-08-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 光化学系IIのquality control:光ストレス下におけるホウレンソウチラコイドのタンパク質酸化2010

    • 著者名/発表者名
      清水由梨香
    • 学会等名
      15th International Congress of Photosynthesis
    • 発表場所
      北京
    • 年月日
      2010-08-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Quality control of Photosystem II : FtsH hexamers are closely associated with Photosystem II at2010

    • 著者名/発表者名
      吉岡美保
    • 学会等名
      Plant Biology 2010
    • 発表場所
      Montriol
    • 年月日
      2010-08-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Quality control of Photosystem II core D1 protein is regulated by stability of the Photosystem II2010

    • 著者名/発表者名
      Bjorn Lundin
    • 学会等名
      International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2010-06-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 光化学系IIのquality control:損傷D1タンパク質の分解場所とFtsHプロテアーゼの役割2010

    • 著者名/発表者名
      吉岡美保
    • 学会等名
      生物系三学会中国四国支部
    • 発表場所
      山口
    • 年月日
      2010-05-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Quality control of Photosystem II core D1 protein is regulated by stability of the Photosystem II complex, access to FtsH protease and stability of FtsH2010

    • 著者名/発表者名
      B.Lundin
    • 学会等名
      生物系三学会中国四国支部
    • 発表場所
      山口
    • 年月日
      2010-05-16
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Quality control of Photosystem II : peroxidation of phosphatidylglycerol plays a critical role in the oxidative damage to PSII under moderate heat stress2010

    • 著者名/発表者名
      T.Chan
    • 学会等名
      生物系三学会中国四国支部
    • 発表場所
      山口
    • 年月日
      2010-05-16
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Quality control of Pholosystem II : peroxidation of phosphatidylglycerol plays a critical role in2010

    • 著者名/発表者名
      Tiffanie Chan
    • 学会等名
      生物系三学会中国四国支部
    • 発表場所
      山口
    • 年月日
      2010-05-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Quality control of Photosystem II core D1 protein is regulated by stability of the Photosystem II2010

    • 著者名/発表者名
      Bjorn Lundin
    • 学会等名
      生物系三学会中国四国支部
    • 発表場所
      山口
    • 年月日
      2010-05-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 光化学系IIのquality control : Arabidopsis thalianaのキナーゼSTN7/STN8ノックアウトmutantの光ストレス下でのD1タンパク質の分解2010

    • 著者名/発表者名
      森田聖也
    • 学会等名
      生物系三学会中国四国支部
    • 発表場所
      山口
    • 年月日
      2010-05-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 光化学系IIのquality control:光ストレス下におけるホウレンソウチラコイドのタンパク質酸化2010

    • 著者名/発表者名
      清水由梨香
    • 学会等名
      生物系三学会中国四国支部
    • 発表場所
      山口
    • 年月日
      2010-05-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 光化学系IIのquality control:光ストレス下でのホウレンソウ葉緑体チラコイド膜上のFtsHプロテアーゼの存在状態解析2010

    • 著者名/発表者名
      大橋研介
    • 学会等名
      生物系三学会中国四国支部
    • 発表場所
      山口
    • 年月日
      2010-05-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 光化学系 IIのquality control:光ストレス下でのホウレンソウ葉緑体チラコイド膜上のFtsHプロテアーゼの存在状態解析2010

    • 著者名/発表者名
      大橋研介
    • 学会等名
      生物系三学会中国四国支部
    • 発表場所
      山口
    • 年月日
      2010-05-15
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 光化学系 IIのquality control:光ストレス下におけるホウレンソウチラコイドのタンパク質酸化2010

    • 著者名/発表者名
      清水由梨香
    • 学会等名
      生物系三学会中国四国支部
    • 発表場所
      山口
    • 年月日
      2010-05-15
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 光化学系 IIのquality control:Arabidopsis thalianaのキナーゼSTN7/STN8ノックアウトmutantの光ストレス下でのD1タンパク質分解2010

    • 著者名/発表者名
      森田聖也
    • 学会等名
      生物系三学会中国四国支部
    • 発表場所
      山口
    • 年月日
      2010-05-15
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Peroxidation of phosphatidylglycerol plays a critical role in the oxidative damage to Photosystem II under moderate heat stress2010

    • 著者名/発表者名
      T.Chan
    • 学会等名
      第51回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2010-03-20
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 光化学系 IIのquality control:ホウレンソウチラコイドのunstackingは、光ストレスでのD1タンパク質のダメージを避けD1タンパク質の分解を容易にするために必要である2010

    • 著者名/発表者名
      猪名川佳代
    • 学会等名
      第51回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2010-03-20
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Rate-limiting step for degradation of D1 is the separation of CP43 from Photosystem II2010

    • 著者名/発表者名
      B.Lundin
    • 学会等名
      第51回日本植物生理学会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2010-03-20
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 光化学系 IIのquality control:光・熱ストレスやチラコイド膜での存在場所に依存するFtsHプロテアーゼのサブユニット構造2010

    • 著者名/発表者名
      吉岡美保
    • 学会等名
      第51回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2010-03-20
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 光化学系IIのquality control : 光・熱ストレスやチラコイド膜での存在場所に依存するFtsHプロテアーゼのサブユニット構造2010

    • 著者名/発表者名
      吉岡美保
    • 学会等名
      第51回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2010-03-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 光合成光化学系IIのquality control:グラナにおける六量体FtsHプロテアーゼの役割2010

    • 著者名/発表者名
      吉岡美保
    • 学会等名
      日本植物学会第74回大会
    • 発表場所
      愛知
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Quality control of Photosystem II:光ストレス下におけるホウレンソウチラコイドのタンパク質酸化2010

    • 著者名/発表者名
      清水由梨香
    • 学会等名
      15^<th> International Congress of Photosynthesis
    • 発表場所
      北京
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Quality control of Photosystem II : Arabidopsis thalianaのキナーゼSTN7/STN8ノックアウトmutantの光ストレス下でのD1タンパク質分解2010

    • 著者名/発表者名
      森田聖也
    • 学会等名
      15^<th> International Congress of Photosynthesis
    • 発表場所
      北京
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Peroxidation of phosphatidylglycerol plays a critical role in the oxidative damage to Photosystem II under moderate heat stress2010

    • 著者名/発表者名
      T.Chan
    • 学会等名
      15^<th> International Congress of Photosynthesis
    • 発表場所
      北京
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Quality control of Photosystem II : FtsH hexamers are closely associated with Photosystem II at grana for swift repair of damage2010

    • 著者名/発表者名
      吉岡美保
    • 学会等名
      15^<th> International Congress of Photosynthesis
    • 発表場所
      北京
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Quality control of Photosystem II core D1 protein is regulated by stability of the Photosystem II complex, access to FtsH protease and stability of FtsH2010

    • 著者名/発表者名
      B.Lundin
    • 学会等名
      15^<th> International Congress of Photosynthesis
    • 発表場所
      北京
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Quality control of Photosystem II : FtsH hexamers are closely associated with Photosystem II at grana for swift repair of damage2010

    • 著者名/発表者名
      吉岡美保
    • 学会等名
      Plant Biology 2010
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Quality control of Photosystem II core D1 protein is regulated by stability of the Photosystem II complex, access to FtsH protease and stability of FtsH2010

    • 著者名/発表者名
      B.Lundin
    • 学会等名
      21^<st> International Conference on Arabidopsis Research
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 光化学系IIの品質管理2009

    • 著者名/発表者名
      二條庸好, 山本泰
    • 学会等名
      第20回関西光合成研究会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2009-11-21
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Quality control of Photosystem II : thylakoid unstacking is necessary to avoid further damage to the D1 protein and also to facilitate D1 degradation under light stress in spinach thylakoids2009

    • 著者名/発表者名
      M.Khatoon
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-03-22
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 光化学系 IIのquality control:光・熱損傷D1タンパク質の分解に関するFtsHプロテアーゼの分布と存在状態2009

    • 著者名/発表者名
      吉岡美保
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-03-22
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Nucleotide dependent processes in the thylakoid lumen of higher plant chloroplast2009

    • 著者名/発表者名
      B.Lundin
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-03-22
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Quality control of Photosystem II : localization and structure properties of the FtsH proteases involved in the degradation of photo- or heat-damaged D1 protein2009

    • 著者名/発表者名
      吉岡 美保
    • 学会等名
      学内COE「複眼的観点を養うバイオサイエンス教育」年次発表会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2009-03-02
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Quality control of Photosystem II : thylakoid unstacking is necessary for efficient degradation of the Dl protein under light and heat stresses in spinach thylakoids2009

    • 著者名/発表者名
      Mahbuba Khatoon
    • 学会等名
      学内COE「複眼的観点を養うバイオサイエンス教育」年次成果発表会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2009-03-02
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Nucleotide dependent processes in the thylakoid lumen of higher plant chloroplast2009

    • 著者名/発表者名
      Bjorn Lundin
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Quality control of Photosystem II : localization and structure properties of the FtsH proteases involved in the degradation of photo- or heat-damaged D1 protein2009

    • 著者名/発表者名
      吉岡 美保
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Quality control of Photosystem II : thylakoid unstacking is necessary for efficient degradation of the Dl protein under light and heat stresses in spinach thylakoids2009

    • 著者名/発表者名
      Mahbuba Khatoon
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 光化学系IIのquality control:光および熱で損傷をうけたD1タンパク質の分解に関与するFtsHプロテアーゼの存在状態2008

    • 著者名/発表者名
      吉岡美保
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知
    • 年月日
      2008-09-24
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 光化学系IIのquality control:ホウレンソウチラコイドからのFtsHプロテアーゼの可溶化と精製の試み2008

    • 著者名/発表者名
      猪名川佳代
    • 学会等名
      生物系三学会中国四国支部大会
    • 発表場所
      東広島
    • 年月日
      2008-05-17
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 光化学系IIのquality control : Synechocystis sp. PCC 6803由来FtsHプロテアーゼの精製2008

    • 著者名/発表者名
      網中良太
    • 学会等名
      第49回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2008-03-20
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Quality control of Photosystem II : relationship between the thylakoid unstacking and degradation of the D1 protein under light and heat stresses in spinach thylakoids2008

    • 著者名/発表者名
      M.Khatoon
    • 学会等名
      第49回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2008-03-20
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 光化学系IIのquality control:熱ストレス下でのホウレンソウチラコイド膜のD1タンパク質分解に関与するFtsHの精製2008

    • 著者名/発表者名
      吉岡美保
    • 学会等名
      第49回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2008-03-20
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 光化学系IIのquality control:D1ターンオーバーでFtsHプロテアーゼは2つの役割を果たす2008

    • 著者名/発表者名
      山下亜夢
    • 学会等名
      第49回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2008-03-20
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 光化学系IIのquality control:熱ストレス下での活性酸素分子の発生、D1タンパク質の分解および膜表在性タンパク質PsbOの遊離2008

    • 著者名/発表者名
      二條庸好
    • 学会等名
      第49回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2008-03-20
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 光化学系IIのquality control : ホウレンソウチラコイドからのFtsHプロテアーゼの可溶化と精製の試み2008

    • 著者名/発表者名
      猪名川 佳代
    • 学会等名
      生物系三学会中国四国支部会広島大会
    • 発表場所
      東広島
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 光化学系IIのquality control : 光および熱で損傷をうけたDlタンパク質の分解に関与するFtsHプロテアーゼの存在状態2008

    • 著者名/発表者名
      吉岡 美保
    • 学会等名
      日本植物学会第72回大会
    • 発表場所
      高知
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考] ホームページ等

    • URL

      http://www.biol.okayama-u.ac.jp/yamamoto/home.htm

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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