葉緑体での過剰光エネルギー消去の分子機構

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10440243
• 研究機関: 福山大学
• 研究代表者: 浅田 浩二 福山大学, 工学部・生物工学科, 教授 (50027182)
• 研究分担者: 原口 博行 , 講師 (10198905)
• キーワード: NAD(p)Hデヒドロゲナーゼ / 循環的電子伝達系 / 光酸素障害 / 光合成 / 葉緑体 / スーパーオキシドジスムターゼ / 活性酸素 / Water-Waterサイクル

研究概要

(1) CuZn-SODのチラコイド膜接着機構
約20mM以上のMg^<2+>(ただし葉緑体ストロマに存在する濃度)のmedium中ではCuZn-SODがチラコイド膜に結合していることを見い出し、in vitroで、CuZn-SODの膜接着を証明した。
(2) 緩和機構としてのwater-water cycle
water-water cycleの生葉での酸素光還元速度がチラコイド膜での速度にくらべて低く、ストロマ成分の関与を考えてきたが、その一つの成分がフラビン酵素である
monodehydroascorbate reductaseであることを見い出し、この酵素による酸素の光還元機構を明らかにした。
(3) 循環的電子伝達系による過剰の光エネルギー消去
タバコのNDH(NAD(P)Hdehydrogenase complex)欠損の変異種の生葉で、P700、クロロフィル蛍光の解析から実際に循環的電子伝達系反応の一部が抑制はされていることを示し、生葉で、NDH依存とフェレドキシン依存の2種の反応があることを示した。
(4) water-water cycleの分子機構と生理的機能についのreview上についてのreviewを執筆しAnnu.Rev.Plant Physiol.Plant Mol.Biol.(1999)にまとめた。

研究成果

• [文献書誌] Asada,K.: "The water-water cycle in chloroplasts:Scavenging of active oxygens and dissipation of excess photons." Annu.Rev.Plant Physiol.Plant Mol.Biol.50. 601-639 (1999)
• [文献書誌] Matsuo,M.: "Properties of the respiratory NAD(p)H dehydrogenase Isolated from the cyanobacterium synechosystis Pcc6803." Plant Cell Physiol.39. 263-267 (1998)
• [文献書誌] Matsuo,M.: "Isolation of a novel NAD(p)H-quinone oxidoreductase from the cyanobacterium Synechacystis pcc6803." Plant Cell Physiol.39. 751-755 (1998)
• [文献書誌] Miyake,C.: "The FAD-enzyme monodehydroascorbate radical reductase mediates photoproduction of superoxide radicals in spinach thylakoid membranes." Plant Cell Physiol.39. 821-829 (1998)
• [文献書誌] Shikanal,T.: "Directed disruption of the tobacco ndhB gene impairs cyclic electron flow around photosystemI." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 95. 9705-9709 (1998)
• [文献書誌] Endo,T.: "NAD(p)H Dehydrogenase-dependent,antimycinA-sensitive electron doration to plastoquinone in tobacco chloroplasts." Plant Cell Physiol.39. 1126-1131 (1998)
• [文献書誌] Asada,K.: "Stress of Photosynthetic Organisms-Molecular Mechanisms and Molecular Regulations." Elsevier Press,Netherland, 37-52 (1998)