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2012 年度 実績報告書

光合成系の温度馴化の分子メカニズム:ルビスコのキネティクス特性と活性制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 10J03271
研究機関東北大学

研究代表者

矢守 航  東北大学, 大学院・農学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2010 – 2013-03-31
キーワード光合成 / 温度応答 / ルビスコ / アクチベース / 電子伝達 / サイクリック電子伝達 / リニア電子伝達
研究概要

高温領域においてRubisco活性化状態が減少することが分かっている。ルビスコ活性化率の制御はアクチベースによって制御されるため、高温下におけるルビスコ活性化率の減少はアクチベース活性の減少が原因だと提案されてきた。しかし、申請者の研究結果によって、高温におけるルビスコ活性化率の変化は、アクチベース活性だけではなく電子伝達活性を介して制御されている可能性もでてきた。電子伝達経路には、これまでに直線的電子伝達経路と循環的電子伝達経路が存在することが知られている。そこで、NDH依存の循環的電子伝達経経路が欠損した変異体イネ、および、Cytochrome b_6/f complex量の減少によって直線的電子伝達速度が減少した形質転換体を用いて、電子伝達経経路によるルビスコ活性化制御について解析を行った。その結果、野生体イネと比べて、循環的電子伝達経経路を欠損した変異体イネではRubisco活性化率にほとんど変化がなかったが、直線的電子伝達速度が減少した変異体イネではRubisco活性化率が減少する傾向にあった。これまでの申請者の研究によって、アクチベースの活性はATP/ADP比やストロマの還元状態によって制御されることが明らかとなっている(Yamori et al. 2012 Plant J,71, 871-880)。よって、イネにおいて、Rubisco活性化状態の制御には、アクチベースだけではなく、電子伝達速度が関わっていることが示唆された。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Rubisco activase is a key regulator of non steady-state photosynthesis at any leaf temperature and, to a lesser extent, of steady-state photo synthesis at high temperature2012

    • 著者名/発表者名
      Yamori W. , Masumoto C, Fukayama H. & Makino A.
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: 71 ページ: 871-880

    • DOI

      10.1111/j.1365-313X.2011.04747.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rubisco activity is associated with photosynthetic thermotolerance in a wild rice (Oryza meridionalis)2012

    • 著者名/発表者名
      Scafaro AP, Yamori W, Carmo-Silva AE, Salvucci ME, von Caemmerer S & Atwell BJ
    • 雑誌名

      Physiologia Plantarum

      巻: 146 ページ: 99-109

    • DOI

      10.1111/j.1399-3054.2012.01597.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antisense reductions in the PsbO protein of photosystem II leads to decreased quantum yield but similar maximal photosynthetic rates2012

    • 著者名/発表者名
      Dwyer SA, Chow WS, Yamori W. Evans JR, Kaines S, Badger MR & von Caemmerer S
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany

      巻: 63 ページ: 4781-4795

    • DOI

      10.1093/jxb/ers156

    • 査読あり
  • [学会発表] 植物の葉における呼吸系の低温馴化機構の熱力学的解析2013

    • 著者名/発表者名
      野口航, 矢守航
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山)
    • 年月日
      2013-03-22
  • [備考] Yamori W., Masumoto C., Fukayama H. & Makino A.(2012)Plant Journal

    • URL

      http://www.agri.tohoku.ac.jp/j000000/kd50610000001myt.html

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公開日: 2014-07-16  

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