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2010 年度 実績報告書

被子植物型NDH複合体構築の進化的戦略

研究課題

研究課題/領域番号 22247005
研究機関京都大学

研究代表者

鹿内 利治  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70273852)

キーワード葉緑体 / 光合成 / 電子伝達 / NDH / 分子シャペロン
研究概要

本年度はシロイヌナズナのNDH複合体の構造、電子供与体サブユニット、アッセンブリーに関わる分子シャペロンについて重要な知見を得た。
葉緑体NDH複合体は、Lhca5及びLhca6タンパク質を介して光化学系Iと超複合体を作るが、その過程は、NDH複合体を安定化させるのに重要であることを明らかにした。その機能は、強光下でさらに重要である。
葉緑体NDH複合体の新規サブユニットCRR31、CRRJおよびCRRLを発見した。CRRJはJタンパク質、CRRLはJ-likeタンパク質であり、それぞれ膜貫通ドメインを有する。一方、CRR31はフェレドキシン結合部位を形成する光化学系IのサブユニットであるPsaEと構造が類似しており、NDH複合体のフェレドキシンとの親和性を高める機能があることを明らかにした。NDHはNAD(P)H dehydrogenaseではなく、フェレドキシン依存プラストキノン還元酵素(FQR)であることを提唱した。
CRR6、CRR7はNDH複合体の蓄積に必須なストロマタンパク質であるが、これらがNDHのサブコンプレックスAのアッセンブリーに関わることを明らかにした。またC末に特異的な延長を持つシャペロニンサブユニット様タンパク質Cpn60 β4が、Cpn60複合体のサブユニットであり、NdhHのフォールディングに特異的に必要であることを明らかにした。
ゼニゴケのNDH複合体遺伝子のノックダウンについては、技術的な問題で計画がやや遅れているが、葉緑体遺伝子のノックアウトも考慮に入れて、研究を継続している。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Supercomplex formation with photosystem I is required for the stabilization of the chloroplast NADH dehydrogenase-like complex in Arabidopsis.2011

    • 著者名/発表者名
      Peng L, Shikanai T
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 155 ページ: 1629-1639

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A chaperonin subunit with unique structures is essential for folding of a specificsubstrate.2011

    • 著者名/発表者名
      Peng L, Fukao Y, Myouga F, Motohashi R, Shinozaki K, Shikanai T
    • 雑誌名

      PLoS Biology

      巻: 9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Src homology 3 domain-like fold protein forms a ferredoxin-binding site for the chloroplast NADH dehydrogenase-like complex in Arabidopsis.2011

    • 著者名/発表者名
      Yamamota H, Peng L, Fukao Y, Shikanai T.
    • 雑誌名

      The Plant Cell

      巻: 22(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure and biogenesis of the chloroplast NAD(P)H dehydrogenase complex2011

    • 著者名/発表者名
      Peng L, Yamamoto H, Shikanai T
    • 雑誌名

      Biochimica Biophysica Acta

      巻: (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chloroplast stromal proteins, CRR6 and CRR7, are required for assembly of the NAD(P)H dehydrogenase subcomplex A in Arabidopsis.2010

    • 著者名/発表者名
      Peng L, Cai W, Shikanai T
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: 63 ページ: 203-211

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physiological links among alternative electron transport pathways reducing and oxidizing plastoquinone in Arabidopsis.2010

    • 著者名/発表者名
      Okegawa Y, Kobayashi Y, Shikanai T
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: 63 ページ: 458-468

    • 査読あり
  • [雑誌論文] De novo biosynthesis of fatty acids plays critical roles in the response of the photosynthetic machinery to low temperature in Arabidopsis.2010

    • 著者名/発表者名
      Takami T, Sibata M, Kobayashi Y, Shikanai T
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiology

      巻: 51 ページ: 1265-1275

    • 査読あり
  • [学会発表] Regulation of photosynthetic electron transport : Structure and assembly of thechloroplast NDH complex2011

    • 著者名/発表者名
      Shikanai T, Peng L, Yamamoto H
    • 学会等名
      Japanese-Finish seminar 2011
    • 発表場所
      岡山ロイヤルホテル(岡山市)
    • 年月日
      2011-03-02
  • [学会発表] Machinery and assembly of the chloroplast NDH complex.2011

    • 著者名/発表者名
      Shikanai T, Peng L, Yamamoto H
    • 学会等名
      2011 Switzerland-Japan Workshop
    • 発表場所
      Ollon, Swiss
    • 年月日
      2011-01-03
  • [学会発表] Regulation of photosynthetic electron transport by PSI cyclic electron transport.2010

    • 著者名/発表者名
      Shikanai T
    • 学会等名
      The 15^<th> International Congress of Photosynthesis
    • 発表場所
      北京(中国)
    • 年月日
      2010-08-26
  • [図書] Regulation of photosynthetic electron transport. In The Chloroplast : Basics and Application2010

    • 著者名/発表者名
      Shikanai T
    • 総ページ数
      347-361
    • 出版者
      Springer

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公開日: 2012-07-19  

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