表在性蛋白質に着目した光合成光化学系2超分子複合体のアセンブリーに関する研究

• 研究課題/領域番号: 20608002
• 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: 光生命科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 水澤 直樹 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教 (80342856)
• 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: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2009年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2008年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 植物生理 / シアノバクテリア / 光合成 / 光化学系II / 表在性蛋白質 / 表在性タンパク / 超分子複合体 / 表在性タンパク質

研究概要

光化学系II複合体(PSII)の構築過程では、サブユニット、コファクター等多様な構成成分が秩序立てて組み込まれたのちにPSII二量体構造が完成する。本研究では、PSIIアセンブリーの仕組みをPSIIに結合する表在性タンパク質の機能解析の観点から明らかにすることを目的とした。Psb28はPSIIに結合する機能未知な表在性蛋白質である。シアノバクテリアを用いてPsb28をコードする遺伝子(psb28)を破壊したところ、遺伝子破壊株では、PSIIのアセンブリー中間体が蓄積し、PSIIの修復速度が低下することがわかった。以上の結果により、Psb28はPSIIの修復に重要な役割を果たしていることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Synthesis of fatty acids de novo is required for photosynthetic acclimation of Synechocystis sp.PCC 6803 to high temperature. (2010)
  • 著者名/発表者名: Nanjo Y., Mizusawa N., Wada H., Slabas A.R., Hayashi H., Nishiyama Y.
  • 雑誌名: Biochim.Biophys.Acta 1797 ページ: 1483-1490
  • 査読あり
• [雑誌論文] Purification and characterization of photosystem I complex from Synechocystis sp.PCC 6803 by expressing histidine-tagged subunits. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kubota H., Sakurai I., Katayama K., Mizusawa N., Ohashi S., Kobayashi M., Zhang P., Aro E.M., Wada H.
  • 雑誌名: Biochim.Biophys.Acta 1797 ページ: 98-105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of fatty acids de novo is required for photosynthetic acclimation of Synechocystis sp. PCC 6803 to high temperature (2010)
  • 著者名/発表者名: Nanjo Yohei
  • 雑誌名: Biochimica et Biophyica Acta 巻: 1797 ページ: 1483-1490
  • 査読あり
• [雑誌論文] Purification and characterization of photosystem I complex from Synechocystis sp. PCC 6803 by expressing histidine-tagged subunits (2010)
  • 著者名/発表者名: 久保田寿子
  • 雑誌名: Biochimica et Biophyica Acta 1797 ページ: 98-105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of digalactosyldiacylglycerol in cellular thermotolerance of Synechocystis sp.PCC 6803. (2009)
  • 著者名/発表者名: Mizusawa N., Sakata S., Sakurai I., Sato N., Wada H.
  • 雑誌名: Arch.Microbiol. 191 ページ: 595-601
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lack of digalactosyldiacylglycerol increases the sensitivity of Synechocystis sp.PCC 6803 to high light stress. (2009)
  • 著者名/発表者名: Mizusawa N., Sakurai I., Sato N., Wada H.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 783 ページ: 718-722
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of digalactosyldiacylglycerol in cellular thermotolerance of Synechocystis sp.PCC 6803 (2009)
  • 著者名/発表者名: 水澤直樹
  • 雑誌名: Archives of Microbiology 191 ページ: 595-601
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2009)
  • 著者名/発表者名: 和田元
  • 雑誌名: The role of phosphatidylglycerol in photosynthesis. In Lipids in Photosynthesis : Essential and Regulatory Function (Wada, H., Murata, N.eds.)(Springer) ページ: 243-263
• [雑誌論文] Lack of digalactosyldiacylglycerol increases the sensitivity of Synechocystis sp. PCC 6803 to high light stress (2009)
  • 著者名/発表者名: Mizusawa Naoki
  • 雑誌名: FEBS Letters 783 ページ: 718-722
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of phosphatidylglycerol in oxygen-evolving complex of photosystem II. (2008)
  • 著者名/発表者名: Mizusawa N., Sakurai I., Kubota H., Wada H.
  • 雑誌名: In Energy from the Sun(Allen, J.F., Gantt, E., Golbeck, J.H., Osmond, B., eds.)(Springer.) ページ: 463-466
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of phosphatidylglycerol in oxygen-evolving complex of photosystem II (2008)
  • 著者名/発表者名: Mizusawa Naoki
  • 雑誌名: Energy from the Sun (Allen, J. F., Gantt, E., Golbeck, J.H. , Osmond, B., eds.) ページ: 463-466
  • 査読あり
• [学会発表] Roles of anionic phospholipids, phosphatidylglycerol and cardiolipin, in photosynthetic organisms. (2011)
  • 著者名/発表者名: Wada H., Katayama K., Tanoue R., Mizusawa N.
  • 学会等名: 日本-フィンランド交換セミナー2010
  • 発表場所: 岡山ロイヤルホテル、岡山
  • 年月日: 2011-03-03
• [学会発表] Roles of anionic phospholipids, phosphatidylglycerol and cardiolipin, in photosynthetic organisms (2011)
  • 著者名/発表者名: Wada Hajime
  • 学会等名: 日本-フィンランド交換セミナー2010
  • 発表場所: 岡山ロイヤルホテル(岡山県)
  • 年月日: 2011-03-03
• [学会発表] 高温ストレス下でのSynechocystis sp.PCC 6803におけるPsb28の機能に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 水澤直樹、酒田慎也、久保田寿子、桜井勇、和田元
  • 学会等名: 日本植物生理学会第51回年会
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス、仙台
• [学会発表] Essential role of digalactosyldiacylglycerol for photosynthetic growth in Synechocystis sp.PCC 6803 under high-light and high-temperature stresses. (2011)
  • 著者名/発表者名: Mizusawa N., Sakata S., Sakurai I., Kubota H., Sato N., Wada H.
  • 学会等名: 日本-フィンランド交換セミナー2010
  • 発表場所: 岡山ロイヤルホテル、岡山
• [学会発表] Essential role of digalactosyldiacylglycerol for photosynthetic growth in Synechocystis sp. PCC 6803 under high-light and high-temperature conditions (2011)
  • 著者名/発表者名: Mizusawa Naoki
  • 学会等名: 日本-フィンランド交換セミナー2010
  • 発表場所: 岡山ロイヤルホテル(岡山県)
• [学会発表] 高温ストレス下でのSynechocystis sp. PCC 6803におけるPsb28の機能に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 水澤直樹
  • 学会等名: 日本植物生理学会第52回大会
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス(宮城県)
• [学会発表] Essential role of digalactosyldiacylglycerol for photosynthetic growth in Synechocystis sp.PCC 6803 under high-temperature stress. (2010)
  • 著者名/発表者名: Mizusawa N., Sakata S., Sakurai I., Kubota H., Sato N., Wada H.
  • 学会等名: 15th International congress on photosynthesis.
  • 発表場所: BeiJing friendship hotel, 北京
• [学会発表] Synechocystis sp.PCC 6803の光化学系IにおけるDGDGの機能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 久保田寿子、水澤直樹、和田元
  • 学会等名: 日本植物生理学会第51回年会
  • 発表場所: 熊本大学黒髪北キャンパス、熊本
• [学会発表] Synechocystis sp.PCC6803の光化学系IにおけるDGDGの機能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 久保田寿子
  • 学会等名: 日本植物生理学会第51回年会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] 光化学系I複合体の簡易精製と新規成分の同定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 和田元、久保田寿子、片山健太、桜井勇、水澤直樹
  • 学会等名: かずさDNA研究所研究会「ラン藻の分子生物学2009」
  • 発表場所: かずさアカデミアホール、木更津
  • 年月日: 2009-12-05
• [学会発表] 光化学系IIの高温適応における脂肪酸合成の役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西山佳孝、南條洋平、水澤直樹、和田元、林秀則
  • 学会等名: かずさDNA研究所研究会「ラン藻の分子生物学2009」
  • 発表場所: かずさアカデミアホール、木更津
  • 年月日: 2009-12-05
• [学会発表] 光合成を支える脂質の機能 (2009)
  • 著者名/発表者名: 水澤直樹、桜井勇、酒田慎也、久保田寿子、佐藤直樹、和田元
  • 学会等名: ラン藻ゲノム研究交流会
  • 発表場所: 東京大学教養学部、東京
  • 年月日: 2009-07-04
• [学会発表] 高温ストレス下でのシアノバクテリアの光合成におけるジガラクトシルジアシルグリセロールの役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 水澤直樹、酒田慎也、桜井勇、久保田寿子、佐藤直樹、和田元
  • 学会等名: かずさDNA研究所研究会「ラン藻の分子生物学2009」
  • 発表場所: かずさアカデミアホール、木更津
• [学会発表] シアノバクテリアにおける光化学系II表在性タンパク質の脂質修飾に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 久保田寿子、栗原梓、水澤直樹、和田元
  • 学会等名: 日本植物生理学会第50回年会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス、名古屋
• [学会発表] ジガラクトシルジアシルグリセロールの欠乏はSynechocystis sp.PCC 6803の熱感受性を増大させる (2009)
  • 著者名/発表者名: 水澤直樹、酒田慎也、桜井勇、佐藤直樹、和田元
  • 学会等名: 日本植物生理学会第50回年会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス、名古屋
• [学会発表] 光化学系II複合体アセンブリーに関与するPsb27タンパク質の機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 内海真希、久保田寿子、水澤直樹、和田元
  • 学会等名: 日本植物生理学会第50回年会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス、名古屋
• [学会発表] シアノバクテリアにおけるPsb28タンパク質の機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 酒田慎也、久保田寿子、桜井勇、水澤直樹、和田元
  • 学会等名: 日本植物生理学会第50回年会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス、名古屋
• [学会発表] 光合成を支える脂質の機能 (2009)
  • 著者名/発表者名: 水澤直樹
  • 学会等名: ラン藻ゲノム研究交流会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 高温ストレス下でのシアノバクテリアの光合成におけるジガラクトシルジアシルグリセロールの役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 水澤直樹
  • 学会等名: かずさDNA研究所研究会「ラン藻の分子生物学2009」
  • 発表場所: 木更津
• [学会発表] 光化学系I複合体の簡易精製と新規成分の同定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 和田元
  • 学会等名: かずさDNA研究所研究会「ラン藻の分子生物学2009」
  • 発表場所: 木更津
• [学会発表] シアノバクテリアにおける光化学系II表在性タンパク質の脂質修飾に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 久保田寿子
  • 学会等名: 日本植物生理学会第50回年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] ジガラクトシルジアシルグリセロールの欠乏はSynechocystis sp. PCC6803の熱感受性を増大させる (2009)
  • 著者名/発表者名: 水澤直樹
  • 学会等名: 日本植物生理学会第50回年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 光化学系II複合体アセンブリーに関与するPsb27タンパク質の機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 内海真希
  • 学会等名: 日本植物生理学会第50回年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] シアノバクテリアにおけるPsb28タンパク質の機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 酒田慎也
  • 学会等名: 日本植物生理学会第50回年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 光合成におけるジガラクトシルジアシルグリセロールの機能 (2008)
  • 著者名/発表者名: 桜井勇
  • 学会等名: 第21回植物脂質シンポジウム
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2008-11-28
• [学会発表] Simple purification and characterization of PSI complex from the Synechocystis sp.PCC 6803 strains expressing His-tagged subunit. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kubota H., Sakurai I., Mizusawa N., Zhang P., Aro E.M., Wada H.
  • 学会等名: 7th European workshop on molecular biology of cyanobacteria
  • 発表場所: University of South Bohemia, Ceske Budejovice, Czech Republic
• [学会発表] Simple purification and characterization of PSI complex from the Synechocystis sp. PCC6803 strains expressing His-tagged subunits (2008)
  • 著者名/発表者名: Kubota Hisako
  • 学会等名: 7th European Workshop on Molecular
  • 発表場所: チェスケー・ブジェヨヴィツェ(チェコ)
• [図書] Lipids in Photosynthesis : Essential and Regulatory Function(Wada, H., Murata, N. eds.)(The role of phosphatidylglycerol in photosynthesis.) (2009)
  • 著者名/発表者名: Wada H., Mizusawa N.
  • 出版者: Springer