研究課題
(1) 光化学系IIの強光順化とEF-Tuの関係：光合成生物は強光環境に順化すると、光合成の強光耐性が増大する。シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803を異なる光強度の下で生育させた後、光化学系IIの強光耐性を解析した。強光順化した細胞では強光下でのタンパク質の新規合成が促進し、光化学系IIの修復が促進した。さらに強光順化の過程で翻訳因子EF-Tuの存在量が増大しており、EF-Tu量と光化学系IIの強光耐性との間に高い相関関係があった。EF-TuをSynechocystisで過剰に発現させると、強光下でD1タンパク質の新規合成および光化学系IIの修復が促進した。以上の結果から、強光順化によってEF-Tuの発現が誘導され、光化学系 IIの修復が促進することが示唆された。さらに、ゼアキサンチンやエキネノンなどのカロテノイドを欠損した変異株においても強光順化で光化学系IIの修復が促進したが、その効果は野生株よりも小さかった。したがって、カロテノイドやEF-Tuの量が増大することが光学系IIの強光順化に重要な役割を担うことが示唆された。(2) 植物葉緑体翻訳因子の酸化傷害と強光応答：シロイヌナズナ葉緑体翻訳cpEF-TuはCys149が酸化されることで不活性化することが昨年度のin vitro実験で明らかになった。そこで、酸化ターゲットであるCys149をセリンに改変したcpEF-Tuを発現させたシロイヌナズナ形質転換体EF-Tu (C149S)を作製して、PSIIの強光応答に及ぼす影響を解析した。EF-Tu (C149S)株では、野生株に比べ強光下でPSII活性が高く維持されており、酸化耐性の改変型cpEF-Tu を葉緑体で発現させることにより、PSIIの強光耐性が増大することが示唆された。
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