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2008 年度 実績報告書

高等植物に特有に発達したPsbPドメインプロテインファミリーの分子機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18770032
研究機関京都大学

研究代表者

伊福 健太郎  京都大学, 生命科学研究科, 助教 (50359783)

キーワード植物 / 葉緑体 / 分子進化 / 光化学系II / 酸素発生系 / シロイヌナズナ
研究概要

シロイヌナズナのPsbPドメインプロテインファミリーは、光化学系II(PSII)のサブユニットであるPsbPタンパク質の他に、そのホモログタンパク質としてPsbP-like(PPL)タンパク質が2つ、PsbP domain(PPD)タンパク質が6つ存在する。これまでにそれらをコードする遺伝子の転写パターンのプロファイリングにもとに、シロイヌナズナ遺伝子欠損変異体を用いて機能解析を進めてきた。その結果、PsbPドメインプロテインファミリーには、主にPSIIのストレス応答に関係するものと、循環的電子伝達経路を担うNAD(P)H dehydrogenase (NDH)回路に関わるものがあることを報告した。
本年度は特に、強光下で損傷を受けたPSIIの修復段階に関与するPPL1タンパク質について、特異的抗体を用いた生化学的解析を行った。その結果、PPL1は修復過程にあるPSII中間体が存在すると考えられているストロマチラコイドに局在すること、また、スクロース密度勾配遠心や架橋剤を用いた電気泳動などの解析から、PPL1はPSII反応中心D1タンパク質を含む何らかの複合体と結合することを示唆した。さらにPPL1の蓄積は強光条件、もしくは光阻害を受けやすい変異体において顕著に増加することを認めた。以上の結果から、PPL1タンパク質は強光ストレス条件下でPSII光阻害が亢進する際に、修復過程にあるPSII中間体を安定化する役割を持つことが考えられた。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Knockdown of the PsbP protein does not prevent assembly of the dimeric PSII core complex but impairs accumulation of photosystem II supercomplexes in tobacco2009

    • 著者名/発表者名
      Ido K, Ifuku K, 他6名
    • 雑誌名

      Biochim. Biophys. Acta (Bioenergetics) (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure, function, and evolution of the PsbP protein family in higher plants2008

    • 著者名/発表者名
      Ifuku K, Ishihara S, Shimamoto R, Ido K, Sato F.
    • 雑誌名

      Photosynth. Res 98

      ページ: 427-437

    • 査読あり
  • [学会発表] 異なる光化学系II活性をもつタバコ形質転体を用いた高CO2環境での生育特性の解析2009

    • 著者名/発表者名
      室田知宏、石原靖子、伊福健太郎、佐藤文彦
    • 学会等名
      日本農芸化学会2009年度大会
    • 発表場所
      マリンメッセ福岡
    • 年月日
      2009-03-29
  • [学会発表] 光化学系II修復サイクルにおけるシロイヌナズナPsbP-like 1(PPL1)タンパク質の挙動2009

    • 著者名/発表者名
      石原靖子、井戸邦夫、伊福健太郎、佐藤文彦
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2009-03-24
  • [学会発表] シロイヌナズナ遺伝破壊株を用いたPsbQ-Like(PQL)タンパク質の機能解析2009

    • 著者名/発表者名
      薮田六也、石原靖子、高林厚、遠藤剛、百健太郎、佐藤文彦
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2009-03-23
  • [学会発表] 光化学系II修復サイクルにおける酸素発生系PsbPタンパク質の役割2009

    • 著者名/発表者名
      井戸邦夫、石原靖子、山本由弥子、伊福健太郎、佐藤文彦
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2009-03-22

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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