| 研究課題/領域番号 |
19H00992
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分44:細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
鹿内 利治 京都大学, 理学研究科, 教授 (70273852)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 光合成 / 葉緑体 / 電子伝達 / サイクリック電子伝達 / PTOX / ATP合成酵素 |
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| 研究成果の概要 |
陸上の過酷な光環境に適応するため、被子植物はいくつか後戻りのできない選択をした。その理由を明らかにするため、合成生物学のアプローチを採り、異なる進化を選択した植物を創作した。被子植物が優秀な電子の安全弁であるFlvを捨てたことは大きな謎である。実際、被子植物へのFlv導入は、植物に変動光耐性を与える。本研究では、プラストキノンから電子を抜き取るPTOXを活用した。葉緑体ATP合成酵素のFo-リングは14のcサブユニットから成る。この数は１分子のATP合成に必要なプロトンの数を決定し、プロトン収支を決める決定的な選択であった。我々は、この数を15に変更した植物を作成した。
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| 自由記述の分野 |
植物生理学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
植物の基本的な光合成反応装置は、シアノバクテリアから被子植物まで保存されているが、調節機構については、ある程度の多様性が見られる。それは、それぞれの光合成生物が異なる光環境に適応したためである。本研究は、適応装置を大きく入れ替えることにより、被子植物が何故、現在の装置を選んだのか、今まで答える手段がなかった問いに迫るものである。またその成果から、調節機構には驚くべき可塑性があり、作物の光環境ストレスに対する耐性を強化する試みにつながる可能性がある。実際、我々は、安全弁の一つであるFlvをイネに導入し、その変動光耐性の強化を報告している。
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