2020 年度研究成果報告書

クロロフィル結合モチーフをもつ低温誘導型チラコイド膜タンパク質LILの機能解析

研究課題

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研究課題/領域番号	17K07431
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	植物分子・生理科学
研究機関	北海道大学
研究代表者	田中亮一北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (20311516)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード	光合成 / 低温
研究成果の概要	寒冷圏の植物が低温下で光障害を回避するメカニズムの解明を目指して、光化学系の調節や保護に機能すると考えられる、クロロフィル結合モチーフを持つLight-harvesting-likeタンパク質(LIL)の機能解明を目指した。シロイヌナズナのLIL8変異体の解析や複合体の解析、時間分解クロロフィル蛍光測定によって、LIL8が集光装置のダイナミクスの制御に関与していることが示唆された。また、イチイのIso-seq解析、イムノブロティングによって、光化学系II量子収率の年間変化とLIL1の蓄積が逆相関を示すことがわかった。LIL1が冬季に光化学系IIに結合して、熱放散に関与することが示唆された。
自由記述の分野	植物生理
研究成果の学術的意義や社会的意義	寒冷圏の植物、とくに樹木は寒冷圏の生態系のみならず、地球全体の生態系を支える上で重要な役割を果たしている。しかし、物質生産の原動力となる光合成の反応は気温の影響を受けやすく、とくに低温下では、光合成に関わるタンパク質や葉緑体が障害を受けやすいことが知られている。寒冷圏の植物は他の地域の植物に比べて低温下で光合成のタンパク質を守る機能が発達していると考えられる。本研究は、このLILというタンパク質ファミリーの研究を通して、低温下で光合成を守る機能の解明に貢献した。