表在性タンパク質の脂質修飾と光合成の高温耐性に関する研究

• 研究課題/領域番号: 23570049
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 法政大学
• 研究代表者: 水澤 直樹 法政大学, 生命科学部, 准教授 (80342856)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2011年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 光化学系２ / 光合成 / 高温ストレス / シアノバクテリア / 脂質

研究概要

一部のシアノバクテリアの光合成装置は陸上植物に比べて高温耐性を示す。本研究では、2種のシアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803とAnabaena sp. PCC 7120を用いて光化学系II（PSII）の高温安定性の仕組みを脂質と表在性蛋白質の観点から明らかにしようとした。その結果、PSII還元側に結合する特定の脂質がPSII還元側の反応に加え酸素発生系の表在性蛋白質の結合にも影響を与えることで、PSIIを安定化していることが示唆された。AnabaenaではPSIIの迅速な精製を可能にするため、PSIIのサブユニットの１つにヒスチジンタグを発現する株を作製した。

研究成果

• [雑誌論文] Cyanobacterial monogalactosyldiacylglycerol-synthesi s pathway is involved in normal unsaturation of galactolipids and low-temperature adaptation of Synechocystis sp. PCC 6803 (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuzawa, Y., Shimojima, Sato R., Mizusawa N., Yamamichi K., Suzuki, M., Iwai, M., Hori, K., Wada, H., Masuda, S., Ohta, H.
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta 巻: 1841 ページ: 475-483
  • 査読あり
• [雑誌論文] Essential role of digalactosyldiacylglycerol for photosynthetic growth in Synechocystis sp. PCC 6803 under high-temperature stress (2013)
  • 著者名/発表者名: Mizusawa, N., Sakata, S., Sakurai, I., Kubota, H., Sato N., Wada, H.
  • 雑誌名: In Photosynthesis Research for Food, Fuel and Future (Kuang, T., Lu, C., Zhang, L., eds., Springer) ページ: 620-624
  • 査読あり
• [雑誌論文] Psb28 is involved in recovery of photosystem II at high temperature in Synechocystis sp. PCC 6803 (2013)
  • 著者名/発表者名: Sakata, S., Mizusawa, N., Kubota, H., Sakurai, I., Wada, H.
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta 巻: 1827 ページ: 50-59
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quality control of photosystem II; Lipid peroxidation accelerates photoinhibition under excessive illumination (2012)
  • 著者名/発表者名: Chan, T., Shimizu, Y., Pospíšil, P., Nijo, N, Fujiwara A., Taninaka, Y. Imai, A. Morita, N., Yoshioka-Nishimura M., Izumi Y., Yamamoto,Y., Kobayashi, H., Mizusawa, N., Wada, H., Yamamoto, Y.
  • 雑誌名: Plos one 巻: 7 号: 5
  • DOI: 10.1371/annotation/8b0f8019-e4ba-4c35-9575-1a1313ae7b41
  • 査読あり
• [雑誌論文] The role of lipids in photosystem II (2012)
  • 著者名/発表者名: Mizusawa, N., Wada, H.
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta 巻: 1817 ページ: 194-208
  • 査読あり
• [学会発表] ホスファチジルグリセロール結合部位の改変が光化学系IIに及ぼす影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 遠藤嘉一郎, 水澤直樹, 沈建仁, 山田聖人, 鞆達也, 小林康一, 和田元
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学、富山県
  • 年月日: 2014-03-18
• [学会発表] アミノ酸部位特異的変異とフーリエ変換赤外分光法による光合成酸素発生複合体の研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 水澤直樹, 木村行宏, 小野高明
  • 学会等名: マイクロ・ナノテクノロジー研究センター主催「グリーンテクノロジーを支える次世代エネルギー変換システム」公開シンポジウム
  • 発表場所: 法政大学小金井キャンパス、東京都
  • 年月日: 2014-01-25
• [学会発表] 膜糖脂質の欠損が光合成装置の安定性に与える影響 (2014)
  • 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: マイクロ・ナノテクノロジー研究センター主催「グリーンテクノロジーを支える次世代エネルギー変換システム」公開シンポジウム
  • 発表場所: 法政大学小金井キャンパス、東京都
  • 年月日: 2014-01-25
• [学会発表] ホスファチジルグリセロール結合部位の改変が光化学系IIに及ぼす影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 遠藤嘉一郎, 水澤直樹, 和田元
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学、岡山県
  • 年月日: 2013-03-23
• [学会発表] Cyanobacterial Psb28 protein is involved in the repair of photosystem II under high-temperature stress (2013)
  • 著者名/発表者名: Mizusawa, N., Sakata, S., Kubota-Kawai, H., Sakurai, H., and Wada, H.
  • 学会等名: The 16^<th> international congress on photosynthesis
  • 発表場所: セントルイス、アメリカ合衆国
• [学会発表] Effect of site-directed mutagenesis of amino-acid residues interacting with phosphatidylglycerol molecules on the function of photosystem II (2013)
  • 著者名/発表者名: Endo, K., Mizusawa, N., Shen, J.-R., Kobayashi, K., Wada, H.
  • 学会等名: Photosynthesis Research for Sustainability- 2013
  • 発表場所: バクー、アゼルバイジャン
• [学会発表] Effect of site-directed mutagenesis of amino-acid residues interacting with phosphatidylglycerol molecules on the function of photosystem II (2013)
  • 著者名/発表者名: Endo Kaichiro
  • 学会等名: Photosynthesis Research for Sustainability-2013
  • 発表場所: Baku, Azerbaijan
• [学会発表] Cyanobacterial Psb28 protein is involved in the repair of photosystem II under high-temperature stress (2013)
  • 著者名/発表者名: Mizusawa Naoki
  • 学会等名: The 16th international congress on photosynthesis
  • 発表場所: St.Louis, USA
• [学会発表] ホスファチジルグリセロール結合部位の改変が光化学系IIに及ぼす影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 遠藤嘉一郎
  • 学会等名: 日本植物生理学会第54回年会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県）
• [学会発表] 光化学系IIにおけるDGDGの機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 和田元, 水澤直樹, 桜井勇, 酒田慎也, 久保田寿子, 佐藤直樹, 小林康一
  • 学会等名: 第25回植物脂質シンポジウム
  • 発表場所: 甲南大学、兵庫県
  • 年月日: 2012-12-01
• [学会発表] Indispensable function of lipids in photosynthesis (2012)
  • 著者名/発表者名: Wada, H., Sakurai, I., Mizusawa, N., Ujihara, T., Tanoue, R., Endo, K., Kobayashi, K.
  • 学会等名: Okayama university international symposium "Structure and Dynamics of Photosynthetic Systems"
  • 発表場所: 岡山大学、岡山県
• [学会発表] シアノバクテリアMGlcDG欠損株を用いたMGlcDGの生理的影響の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 湯澤優一, 下嶋美恵, 佐藤諒一, 水澤直樹, 岩井雅子, 和田元, 増田真二, 太田啓之
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都産業大学、京都府
• [学会発表] Complementation analysis of cyanobacterial monoglucosyldiacylglycerol synthase by higher plant monogalactosyldiacylglycerol synthase in Synechocystis sp. PCC 6803 (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuzawa, Y., Shimojima, M., Mizusawa, N., Sato, R., Iwai, M., Wada, H., Masuda, S., Ohta, H.
  • 学会等名: The 4th Asian symposium on plant lipids
  • 発表場所: 香港大学、香港
• [学会発表] 膜糖脂質の欠損が光合成装置の安定性に与える影響
  • 著者名/発表者名: 水澤直樹
  • 学会等名: 法政大学マイクロ・ナノテクノロジー研究センター主催「グリーンテクノロジーを支える次世代エネルギー変換システム」公開シンポジウム
  • 発表場所: 法政大学小金井キャンパス（東京都）
• [学会発表] ホスファチジルグリセロール結合部位の改変が光化学系IIに及ぼす影響
  • 著者名/発表者名: 遠藤嘉一郎
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学（富山県）
• [備考]
  • URL: http://kenkyu-web.i.hosei.ac.jp/Profiles/28/0002762/profile.html
• [備考] 法政大学学術研究データベース
  • URL: http://kenkyu-web.i.hosei.ac.jp/Profiles/28/0002762/profile.html
• [備考] 教員情報検索：生命科学部生命機能学科 水澤直樹
  • URL: http://kenkyu-web.i.hosei.ac.jp/Profiles/28/0002762/profile.html
• [備考]
  • URL: http://kenkyu-web.i.hosei.ac.jp/Profiles/28/0002762/profile.html