| 研究領域 | 新光合成：光エネルギー変換システムの再最適化 |
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| 研究課題/領域番号 |
16H06553
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 基礎生物学研究所 |
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研究代表者 |
皆川 純 基礎生物学研究所, 環境光生物学研究部門, 教授 (80280725)
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| 研究分担者 |
秋本 誠志 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (40250477)
園池 公毅 早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 教授 (30226716)
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| 研究期間 (年度) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| キーワード | 光合成 / 葉緑体 / エネルギー |
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| 研究成果の概要 |
過剰エネルギーの熱散逸を行う機構は不明であったが、強光環境で培養した緑藻クラミドモナスからPSII-LHCII超複合体を精製し調べることで、LHCSR3分子が熱散逸をおこすこと、LHCSR1はPSIへエネルギーを逃がすことを明らかにした。さらに強光誘導性であるLHCSR3遺伝子やUV誘導性であるLHCSR1遺伝子の発現誘導解析から、そのシグナル伝達系を明らかにした。また、新たに両親媒性高分子であるamphipolを用いた精製法を開発しPSII-LHCII超複合体の構造を初めて明らかにした。
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| 自由記述の分野 |
光合成
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでのnon-photochemical quenching（NPQ）研究は断片的で、植物がいかに安全に光合成を行っているかの総合理解には迫れていなかった。そのような状況の中、初動である過剰光シグナルの受容、そのシグナル伝達、過剰エネルギー熱散逸の場であるPSII超複合体の構造、そして実際の熱散逸過程の詳細に至るまで、本研究では緑藻をモデルに集中的な研究が行われたことで、NPQの総合理解へ向けた道筋が示された。これは、進化を生き延びた結果自然光合成が備えるに至った大事な形質と考えられるため、今後の植物改良や人工光合成の方向を考える上でも意義がある。
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