| 研究概要 |
P700の酸化還元とクロロフィル蛍光を指標としてラン藻におけるNAD(P)Hデヒドロゲナーゼ(NDH)に依存する循環的電子伝達活性測定法を確立し、さらにNDH-不活化変異株を用いNDH依存PS I循環的電子伝達の経路を解明した。1.光照射によってサイトゾルに還元当量が蓄積し、これがNDHを経由してP700^+を還元することを明らかにし、この現象を利用しサイトゾルの還元当量のプールサイズを決定した。
2.Synechocystis PCC 6803からNDH活性をもつチラコイド膜を超音波破砕法を用いて単離する方法を確立した。このチラコイド標品を用い、クロロフィル蛍光を指標としてNDH活性を測定したところ、NDH不活化変異株では活性がみられず、またこの活性がロテノンで阻害されたことから、光合成と共役しているNDHがミトコンドリアのcomplex Iタイプの複合体であることが明らかになった。
3.上記のチラコイド標品を用い、フェレドキシンとNADP^+の添加によりPS I循環的電子伝達を再構成することができた。またフェレドキシンに依存するがNADPHを経由しない循環的電子伝達の経路がラン藻にも存在することを示唆する結果を得た。この経路もロテノンに阻害されNDH不活化変異株でみられないことからNDHを経由することが明らかとなった。
4.ホウレンソウ(C3植物),トウモロコシ(C4植物),アマランサス(C4)チラコイド膜を嫌気条件下赤外光を光照射すると、光化学系Iで光還元されたFdがCytb/f複合体Qi部位へ電子を与えることにより、ΔpHが形成されると考えられる。強光、CO_2ストレスに対する防御機構としてFd依存性循環的電子伝達がΔpH形成による光化学系IIの量子収率低下に寄与していると考えられる。
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