| 研究実績の概要 |
光合成電子伝達は、2つの光化学系（PSII, PSI）を用い酸素発生とNADPH, ATP生成を伴うリニア電子伝達と、PSIのみを用いATPのみを生成するサイクリック電子伝達の2つのモードがある。PSIIは強光による失活（光阻害）に陥った際にサイクリック電子伝達がATP合成を促進することで、光阻害からの回復に何らかの役割を果たしていることが予測される。そのため本研究の目的は、光阻害の緩和に重要なPSIIの修復に果たすサイクリック電子伝達の役割を解明することである。平成28年度は、サイクリック電子伝達活性が増加する条件の特定、その条件下でのATP合成能およびPSII修復能の評価、サイクリック電子伝達関連遺伝子の欠損変異体の作製を目指して解析を行った。
まず、シアノバクテリア（Synechocystis sp. PCC. 6803）におけるサイクリック電子伝達
測定方法を確立した。さらに、細胞に比較的強い光（200 μmol photons m-2 s-1）を照射することにより、サイクリック電子伝達活性が増加すること（光活性化）を見出した。サイクリック電子伝達関連遺伝子の欠損変異体の作製については、Synechocystis におけるサイクリック電子伝達に関連する遺伝子 pgr5, ndhSのうち、pgr5の欠損株を単離し解析を行っている。pgr5欠損株では、弱光下では際立った表現型を示さなかったが、光照射時のサイクリック電子伝達の光活性化が起こらなかったことから、pgr5は真核生物での報告と類似して、サイクリック電子伝達の活性調整に重要であることが考えられる。今後は、欠損株におけるATP定量やPSIIの修復について評価するとともに、ndhS欠損株およびpgr5/ndhS二重欠損株が得られ次第解析を行う。
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