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2022 年度 研究成果報告書

シアノバクテリアにおける鉄欠乏誘導性蛋白質の構造基盤解明

研究課題

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研究課題/領域番号 20K06502
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分43020:構造生物化学関連
研究機関山形大学

研究代表者

河合 寿子 (久保田寿子)  山形大学, 理学部, 准教授 (10599228)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード光合成 / 光化学系 / 鉄欠乏
研究成果の概要

シアノバクテリアの光化学系I(PSI)は、通常、分子内に含まれるクロロフィルを利用して集光反応を行うが、細胞が鉄欠乏状態にさらされると、鉄ストレス誘導性クロロフィル結合タンパク質であるIsiA(iron stress induced gene A)を合成して集光を助ける。本研究では、原子間力顕微鏡法(AFM)を用いてAnabaenaのPSI周囲にIsiAがどのように配置されるかを可視化し、巨大なアンテナネットワークによる集光メカニズムの解明を試みた。これまでにPsaC-EからなるPSI表在性タンパク質が明瞭に観察され、PSI四量体がどのようにチラコイド膜上に配置されているかを明らかにした。

自由記述の分野

光合成生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在、日本を含めた120以上の国や地域が「2050年カーボンニュートラル(温室効果ガスの排出を全体としてゼロにする)」という目標を掲げている。このような国際的潮流が加速している中、人工光合成による効率的な太陽光エネルギーの利用が求められている。
本研究ので得られた、巨大なPSI複合体をもつAnabaenaが効率よく光を集めるためにどのようにPSI四量体をチラコイド膜上に配置しているかという基礎科学的な情報は、人工光合成における光捕集効率の向上に貢献できると考えられる。

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公開日: 2024-01-30  

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