プロトン駆動力制御ネットワークの遺伝学解析

2021 年度 研究成果報告書

• 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
• 研究課題/領域番号: 16H06555
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 鹿内 利治 京都大学, 理学研究科, 教授 (70273852)
• 研究期間 (年度): 2016-06-30 – 2021-03-31
• キーワード: 光合成 / 葉緑体 / 電子伝達 / プロトン / サイクリック電子伝達

研究成果の概要

光合成の電子伝達は、電子伝達に連動してチラコイド膜ルーメンを酸性化する。このプロトン濃度勾配は、ATP合成に使われるだけではなく、光合成電子伝達にブレーキをかける。我々は、植物がこのブレーキのかかりを、光合成速度を落とさず、光阻害を回避するように最適化する分子機構を明らかにし、さらにその人為的な改変を行った。

自由記述の分野

植物生理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

光は光合成に必須であるが、過剰な光の需要は光合成装置を破壊する。我々は、チラコイド膜を介したプロトンの勾配に着目し、この光の効果の二面性を最適化する分子機構の一部を明らかにした。また積極的に光合成制御を改変するアプローチから、光合成を環境に再最適化することが可能であることを示した。