鉄欠乏耐性植物の新規「光化学系の超分子複合体」の機能・構造の解明とその応用

• 研究課題/領域番号: 24K01656
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分38010:植物栄養学および土壌学関連
• 研究機関: 東京農業大学
• 研究代表者: 齋藤 彰宏 東京農業大学, 応用生物科学部, 助教 (10610355)
• 研究分担者: 樋口 恭子 東京農業大学, 応用生物科学部, 教授 (60339091) ; 横野 牧生 基礎生物学研究所, 環境光生物学研究部門, 准教授 (00615974)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円); 2027年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2026年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2025年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2024年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
• キーワード: 光化学系 / 鉄欠乏ストレス / オオムギ / 超複合体 / 光保護機構

研究開始時の研究の概要

葉中の鉄は、主に光化学系の構築に必要不可欠なので、鉄が足りなくなると植物は光合成が正常に行えず枯死する。これに対して、オオムギは鉄欠乏でも光合成が破綻することなく生育を維持できる。そこで鉄欠乏オオムギの葉緑体を解析した結果、多数の光化学系タンパク質が結合した未知の超複合体が形成されていることを見出した。この超複合体の中には、本来は異なる空間配置を取る光化学系IとII、さらにリン酸化した集光性アンテナ蛋白質が見つかった。本研究ではこの超複合体がFe欠乏下のオオムギの光合成維持に重要であると予想し、その構造と機能の解明を行う。