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光による葉緑体チラコイド失活の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 61480011
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 植物生理学
研究機関京都大学

研究代表者

浅田 浩二  京都大学, 食糧科学研究所, 教授 (50027182)

研究分担者 高橋 正昭  京都大学, 食糧科学研究所, 助手 (30027198)
研究期間 (年度) 1986 – 1987
研究課題ステータス 完了 (1987年度)
配分額 *注記
5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
1987年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1986年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
キーワード活性酸素 / 光障害 / 葉緑体 / 光化学系II / アスコルビン酸ペルオキシダーゼ / 酸素発生 / 反応中心タンパク質 / 光合成 / テラコイド膜 / 光化学系【II】反応中心
研究概要

光合成生物は光エネルギーが過剰な条件になると光障害をうける. 本研究ではどのような条件で光障害が生じやすいか, 最初に損傷をうける分子が何であるか, どのような分子機構で損傷をうけるかを明らかにしょうとした.
1.光障害条件:同じ光照射でも酵素のない条件下で最も光障害が生じやすく, 酸素分子も電子供与体として機能し, 光障害を防御していることを明らかにした.
2.損傷分子の同定:嫌気条件下の光照射でも光化学系II反応中心が第一に失活し, この時は活性酵素が関与しないので励起3重項色素分子が作用分子となって光化学系II反応中心蛋白質に損傷を与えることを指摘した.
3.光化学系II反応中心D1, D_2蛋白質の単離, 定量法:D1蛋白質がリジン残基を含まないことを利用し, リシルエンドペプチダーゼを用いてD1蛋白質を単離する方法を確立した. D_2蛋白質も同様の方法で処理しC末, N末の一部とれた28KDa断片として単離した. この原理に上ってHPLC, またはSDS-PAGEを用い両蛋白質を同時に分離, 定量する方法を確立した.
4.光障害時のD_1, D_2蛋白質含量:系IIが光障害をうけているとき, D1, D2蛋白質はほとんど分子量に変化がなかった. このことは光で生じた活性分子は蛋白質分子に損傷を与えるが, ペプチド結合は切断されないことを示している.
5.光化学系IIの構造と反応:マンガン結合に関与する分子サイズを決定し, また, 過酸化水素の光酸化機構を明らかにした.
6.活性酸素の生成, 消去:アスコルビン酸ペルオキシダーゼを精製し, この分子的性質を明らかにし, ホウレンソウCuZn-スーパーオキシドジスムターゼのアミノ酸配列を決定した葉緑体での活性酸素生成, 消去に関する総説をまとめた.

報告書

(2件)
  • 1987 研究成果報告書概要
  • 1986 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] Kitagawa, Yasuyuki: Journal of Biochemistry. 99. 1289-1298 (1986)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakano, Yoshiyuki: Plant and Cell Physiology. 28. 131-140 (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi, Masa-aki: Journal of Biological Chemistry. 261. 16923-16926 (1986)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mano, Junichi: Biochemistry. 26. 2495-2501 (1987)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi, Masa-aki: Plant and Cell Physiology. 29. 109-116 (1988)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 浅田浩二: 京大原子炉Technical Report. 295. 11-21 (1987)

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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Asada, Kozi;Edited by Kyle et al.: "″Photoinhibition″ Production and scavenging of active oxygen in photosynthesis, I" Elsevier, 227-287 (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Asada, Kozi;Edited by Kyle et al.: "″The Biological role of Reactive Oxygen Species in Sken″ Why plant leaves are not sumburned:Supperssion of active oxygen production and its supperssion in chlorplasts, I" University of Tokyo Press, 43-53 (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kitagawa,Yasuyuki: "Amino acid sequence of copper,zinc-superoxide dismutase from spinach leaves." Journal of Biochemistry. 99. 1289-1298 (1986)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakano,Yoshiyuki: "Purification of ascorbate peroxidase in spinach chloroplasts/Its inactivation in ascorbate-depleted medium and reactivation by monodehydroascorbate radical." Plant and Cell Physiology. 28. 131-140 (1987)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi,Masa-aki: "Sizes of Mn-binding sites in spinach thylakoids." Journal of Biological Chemistry. 261. 16923-16926 (1986)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mano,Junich: "Oxygen evolution from hydrogen peroxide in photosystem II: Flash-induced catalatic activity of water-oxidizing photosystem II membranes." Biochemistry. 26. 2495-2501 (1987)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi,Masa-aki: "Isolation of the D1 protein and a 28-kDa fragment of the D2 protein from spinach thylakoid photosystem II membranes." Plant and Cell Physiology. 29. 109-116 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Asada,Kozi: Elsavier,Amsterdam. Production and scavenging of active oxygen in photosynthesis, In "Photoinhibition", 227-287 (1987)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshiyuki Nakano: Plant and Cell Physiology. 28. 131-140 (1987)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] Masaaki Takahashi: Plant and Cell Physiology. 28. (1987)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] Masaaki Takahashi: Archives of Biochemistry and Biophysics.

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] Kozi Asada: "Production and scavenging of active oxygen in photosysnthesis." Elsevior, (1987)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書

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公開日: 1987-03-31   更新日: 2016-04-21  

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