ストレス環境耐性を持つコケ植物特有の光エネルギー制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 23687008
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 岩井 優和 独立行政法人理化学研究所, 光量子工学研究領域, 客員研究員 (80553768)
• 研究期間 (年度): 2011-11-18 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円); 2013年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2012年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
• キーワード: 光環境適応機構 / ヒメツリガネゴケ / 集光アンテナタンパク質

研究概要

植物は効率の良い光合成反応を維持するため、葉緑体チラコイド膜で吸収した光エネルギーを光化学系１（PSI）と光化学系２に必要量に調節し伝達する。本研究では、コケ植物（P. patens）で新しく発見されたLhcb9の光エネルギー制御機構を解明することを目的とする。生化学的・分光学的解析結果、Lhcb9は２種類の分子量を持つPSI超複合体の形成に重要であることが分かった。光環境変化に応答して、２種類のPSI超複合体の量比が変化することも分かった。系統樹解析によると、Lhcb9は緑藻から水平移動によって獲得したことが分かり、P. patensの進化の過程で重要な働きがあったと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Visualizing structural dynamics of thylakoid membranes (2014)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Iwai, Makio Yokono, Akihiko Nakano
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 4 号: 1 ページ: 3768-3768
  • DOI: 10.1038/srep03768
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] クロロフィル蛍光解析における時空間軸のギャップ (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩井優和
  • 雑誌名: 光合成研究 巻: 23 ページ: 118-124
• [雑誌論文] Photosystem II antenna phosphorylation-dependent protein diffusion determined by fluorescence correlation spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Iwai, Chan-Gi Pack, Yoshiko Takenaka, Yasushi Sako, Akihiko Nakano
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 3 号: 1 ページ: 2833-2833
  • DOI: 10.1038/srep02833
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 蛍光寿命イメージングを光合成研究に応用する (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩井優和, 皆川純
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 49 ページ: 704-710
  • NAID: 10029758064
• [学会発表] クロロフィル蛍光解析における時空間軸のギャップ (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩井優和
  • 学会等名: 第4回日本光合成学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2013-05-31
• [学会発表] 葉緑体チラコイド膜タンパク質の拡散速度と光環境適応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 白燦基,佐甲靖志,中野明彦
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2013-03-21
• [学会発表] 光合成から「イメージ」する宇宙環境と地球の未来 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩井優和
  • 学会等名: 理研シンポジウム「きぼう」に夢を乗せて(2)
  • 発表場所: 和光
  • 年月日: 2013-03-07
• [学会発表] Live Cell Imaging of Chloroplast Internal Structure Dynamics (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩井優和
  • 学会等名: kayama University International Symposium"Structure and Dynamics of Photosynthetic Systems
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2012-10-22
• [学会発表] Visualizing chloroplast internal activities by using live cell imaging techniques (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩井優和
  • 学会等名: Japanese-Finland International Seminar 2012, Naantali
  • 発表場所: Naantali
  • 年月日: 2012-09-10
• [学会発表] Visualizing thylakoid membrane structure dynamics (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩井優和
  • 学会等名: Gordon Research Conference 2012 Photosynthesis, Davidson
  • 発表場所: Davidson
  • 年月日: 2012-07-08
• [学会発表] Enlarging the moss chloroplasts to see what happens inside (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩井優和
  • 学会等名: MOSS2012, Bronx
  • 発表場所: Bronx
  • 年月日: 2012-06-16
• [学会発表] 葉緑体チラコイド膜構造のライブセルイメージング (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩井優和,中野明彦
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 葉緑体チラコイド膜構造のライブセルイメージング (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩井優和
  • 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(京都市)
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 集光アンテナタンパク質のリン酸化によって、チラコイド膜タンパク質の移動度が増加する (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩井優和,白燦基,武仲能子,佐甲靖志,中野明彦
  • 学会等名: クラミドモナスワークショップ2011
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2011-11-25
• [学会発表] 葉緑体集光アンテナタンパク質のリン酸化修飾によるチラコイド膜タンパク質の移動度の変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩井優和,白燦基,武仲能子,中野明彦
  • 学会等名: 植物脂質シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] "too famous but too unknown"を打破するために必要なことは何か？
  • 著者名/発表者名: 岩井優和
  • 学会等名: 第４回日本光合成学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学 野依記念学術交流館
  • 招待講演
• [学会発表] Enlarging the moss chloroplasts to see what happens inside
  • 著者名/発表者名: Masakazu Iwai
  • 学会等名: MOSS2012
  • 発表場所: Bronx, NY, USA
• [学会発表] Visualizing thylakoid membrane structure dynamics
  • 著者名/発表者名: Masakazu Iwai
  • 学会等名: Gordon Research Conference Photosynthesis 2012
  • 発表場所: Davidson, NC, USA
• [学会発表] Visualizing chloroplast internal activities by using live cell imaging techniques
  • 著者名/発表者名: Masakazu Iwai
  • 学会等名: Japanese-Finland International Seminar 2012
  • 発表場所: Naantali, Finland
• [学会発表] Light-harvesting Antenna Phosphorylation Enhances Protein Mobility in Thylakoid Membranes
  • 著者名/発表者名: Masakazu Iwai
  • 学会等名: 第50回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 愛知県名古屋市
• [学会発表] Live Cell Imaging of Chloroplast Internal Structure Dynamics
  • 著者名/発表者名: Masakazu Iwai
  • 学会等名: Okayama University International Symposium “Structure and Dynamics of Photosynthetic Systems”
  • 発表場所: 岡山県岡山市
• [学会発表] ライブセルイメージングで光合成の完全理解を目指す
  • 著者名/発表者名: 岩井優和
  • 学会等名: 第3回新規材料創製を目指した合成生物学シンポジウム
  • 発表場所: 埼玉県和光市
  • 招待講演
• [学会発表] 光合成から「イメージ」する宇宙環境と地球の未来
  • 著者名/発表者名: 岩井優和
  • 学会等名: 理研シンポジウム 「きぼう」に夢を乗せて（２）
  • 発表場所: 埼玉県和光市
• [学会発表] 葉緑体チラコイド膜タンパク質の拡散速度と光環境適応
  • 著者名/発表者名: 岩井優和
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山県岡山市