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光合成の制御に特に重要な要素である「還元力の分配機構」を理解するためには、生体内酸素濃度の動態、光合成系に関わる酵素のレドックス動態、非光合成条件下で酸化に関わる因子の動態、さらには、レドックス調節の主役であるチオレドキシンの動態など、電子の流れ情報が必須である。そこで、本年度も以下の5項目について研究を実施した。①光合成生物のレドックス応答タンパク質の動態のリアルタイムの解析ついては、葉緑体チオレドキシンアイソフォームの還元系路、およびチオレドキシンから下流への電子伝達経路の速度論的解析を行った。②光合成生物の細胞内レドックス動態のリアルタイム解析については、新規に開発したレドックス応答蛍光タンパク質を利用して、ｆ型およびｍ型のチオレドキシンアイソフォームの酸化還元動態を調べた。③レドックス関連小分子の動態解析では、動物細胞の実験系を利用して、引き続き還元型グルタチオンによる酸化型酵素の生体内での還元とその機能解析を行った。④チオレドキシンのレドックスに応じた動態のリアルタイム解析では、前年度に引き続き、チオレドキシンf型あるいはｍ型と蛍光タンパク質の融合タンパク質を作成し、遺伝子レベルでヒメツリガネゴケに導入した。蛍光レベルで発現の強いものを選抜し、アンピシリン培地での巨大葉緑体の作成による葉緑体内での観察を実施した。⑤植物細胞内の酸素濃度測定系の開発では、細菌ヘムタンパク質とGFPの融合タンパク質のリンカー部分の構造に着目し、酸素の有無による蛍光強度比が2倍以上の高感度なセンサータンパク質の作成に成功した。
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