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2009 年度 実績報告書

光合成における翻訳のレドックス制御と環境応答の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 21570033
研究機関埼玉大学

研究代表者

西山 佳孝  埼玉大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (30281588)

キーワード光合成 / 翻訳系 / EF-G / レドックス制御 / チオレドキシン / タンパク質合成 / ラン藻
研究概要

本年度の研究では、ラン藻Synechocystis sp.PCC6803を用いて、翻訳因子EF-Gを介した翻訳系のレドックス制御のメカニズムの解明、および光合成との関連性を明らかにすることを目的とした。
まず、EF-Gの酸化と失活のメカニズムを生化学的手法によって解析した。その結果、EF-Gの失活は、特定の2つのシステイン残基の酸化とそれに伴うジスルフィド結合の形成によるにとが明らかになった。さらに、このジスルフィド結合が、酸化還元酵素のチオレドキシンによって還元され、EF-Gが再活性化されることもわかった。これらの結果から、活性酸素による酸化と失活、およびチオレドキシンによる還元と活性化が、EF-Gのシステイン残基のレドックス状態に依存していることが明らかになった。したがって、EF-Gがチオレドキシンを介したレドックス調節を受け、タンパク質合成を制御していることが考えられる。さらに、チオレドキシンの還元力は主に光合成の電子伝達に由来しているため、光合成電子伝達と翻訳系がチオレドキシンとEF-Gを介してリンクしていることが示唆された。
これまでの研究によって、光合成系の修復・再生が翻訳系によって制御されていることが明らかになっている。したがって、本年度の研究成果と組み合わせると、光合成と翻訳系がレドックス調節によって互いに制御し合っていることが示唆される。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Differential proteomic analysis using iTRAQ reveals changes in thylakoids associated with Photosystem II acquired thermotolerance in Synechocystis sp.PCC 68032010

    • 著者名/発表者名
      Rowland, J.G., Simon, W.J., Nishiyama, Y., Slabas, A.R.
    • 雑誌名

      Proteomics (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of fatty acids de novo is required for photosynthetic acclimation of Synechocystis sp.PCC 6803 to high temperature2010

    • 著者名/発表者名
      Nanjo, Y., Mizusawa, N., Wada, H., Slabas, A.R., Hayashi, H., Nishiyama, Y.
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of translation by the redox state of elongation factor G in the cyanobacterium Synechocystis sp.PCC 68032009

    • 著者名/発表者名
      Kojima, K., Motohashi, K., Morota, T., Oshita, M., Hisabori, T., Hayashi, H., Nishiyama, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry 284(28)

      ページ: 18685-18691

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physiological impact of thioredoxin- and glutaredoxin-mediated redox regulation in cyanobacteria2009

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama, Y., Hisabori, T.
    • 雑誌名

      Advances in Botanical Research 52

      ページ: 187-205

    • 査読あり
  • [学会発表] シアノバクテリアの強光応答における翻訳因子EF-Gの役割2010

    • 著者名/発表者名
      江島加余子、西山佳孝
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2010-03-21
  • [学会発表] 強光条件下におけるシアノバクテリアの翻訳因子EF-Gのレドックス制御2010

    • 著者名/発表者名
      諸田拓哉、小島幸治、日原由香子、本橋健、畠山和佳子、久堀徹、西山佳孝
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2010-03-19
  • [学会発表] Responses of Photosystem II to high temperature and strong light in cyanobacteria2010

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama, Y.
    • 学会等名
      Department Seminar, University of Turku
    • 発表場所
      フィンランド・トゥルク
    • 年月日
      2010-03-17
  • [学会発表] 光化学系IIの高温適応における脂肪酸合成の役割2009

    • 著者名/発表者名
      西山佳孝
    • 学会等名
      かずさDNA研究所研究会「ラン藻の分子生物学2009」
    • 発表場所
      かずさDNA研究所
    • 年月日
      2009-12-05
  • [学会発表] 光合成の強光応答における翻訳因子EF-Gの役割2009

    • 著者名/発表者名
      江島加余子, 西山佳孝
    • 学会等名
      かずさDNA研究所研究会「ラン藻の分子生物学2009」
    • 発表場所
      かずさDNA研究所
    • 年月日
      2009-12-05
  • [学会発表] 光化学系IIの光阻害に対するα-トコフェロールの保護作用2009

    • 著者名/発表者名
      井上修平, 林秀則, 村田紀夫, 西山佳孝
    • 学会等名
      かずさDNA研究所研究会「ラン藻の分子生物学2009」
    • 発表場所
      かずさDNA研究所
    • 年月日
      2009-12-05

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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