光化学系II修復メカニズムの解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22770042
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 加藤 裕介 岡山大学, 資源植物科学研究所, 助教 (10437569)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 葉緑体機能 / 光合成 / タンパク質分解 / 光阻害 / FtsH / Deg / プロテアーゼ

研究概要

光合成において、光エネルギーは光化学系II に障害をあたえ、光合成機能の低下を引き起こす。これを回避するため、光化学系IIでは傷害をうけたD1タンパク質を分解/修復し、系全体の機能維持を行っている。本課題では、光化学系II修復サイクルでの、タンパク質分解酵素の役割ならびに機能調節機構を明らかにすることを目的とし研究を行い、ATP依存型メタロプロテアーゼFtsHとATP非依存型セリンプロテアーゼDEGの協調的な働きにより、D1タンパク質が分解されていることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Possible compensatory role among chloroplast proteases under excess-light stress condition (2013)
  • 著者名/発表者名: Kato Y, Sakamoto W
  • 雑誌名: Plant Signaling Behavior 巻: 8 ページ: e23198
  • DOI: doi:pii: e23198
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cooperative D1 Degradation in the Photosystem II Repair Mediated by Chloroplastic Proteases in Arabidopsis (2012)
  • 著者名/発表者名: Kato Y, Sun X, Zhang L, Sakamoto W
  • 雑誌名: Plant Physiol 巻: 159 ページ: 1428-1439
  • DOI: doi:10.1104/pp.112.199042.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variegated tobacco leaves generated by chloroplast FtsH suppression: implication of FtsH function in the maintenance of thylakoid membranes (2012)
  • 著者名/発表者名: Kato Y, Kouso T, Sakamoto W
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 53 ページ: 391-404
  • DOI: doi:10.1093/pcp/pcr189
  • 査読あり
• [学会発表] FtsH高発現植物体における光合成能とストレス耐性の評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤裕介、羽田野和実、坂本亘
  • 学会等名: 日本植物生理学会第54回 年 会
  • 発表場所: 岡 山
  • 年月日: 20130321-23
• [学会発表] Analysis of D1 degradation in the mutants lacking phosphorylation of PSII core protein (2012)
  • 著者名/発表者名: Kato, Y. and Sakamoto, W
  • 学会等名: Okayama University International Symposium" Structure and Dynamics of Photosynthetic Systems"
  • 発表場所: Okayama, Japan
  • 年月日: 20121022-23
• [学会発表] 光化学系II 修復サイクルにおけるD 1 タンパク質分解メカニズム (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤裕介・坂本亘
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 姫路
  • 年月日: 20120915-17
• [学会発表] FtsH, DEG プロテアーゼによる光化学系II 反応中心タンパク質D1 の協調的分解 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤裕介・坂本亘
  • 学会等名: 日本植物生理学会第53回年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20120316-18
• [学会発表] Cooperative degradation in the PSII repair mediated by FtsH and Deg proteases in Arabidopsis chloroplasts. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kato, Y., and Sakamoto, W
  • 学会等名: International Workshop on Photosystem II
  • 発表場所: Chengdu, China
  • 年月日: 20111103-06
• [学会発表] Cooperative roles of FtsH, Deg and phosphorylation in the degradation of D1 protein in Photosystem II (2011)
  • 著者名/発表者名: Kato, Y., Zhang, L., and Sakamoto, W
  • 学会等名: Japanese-Finnish Seminar 2011, Future prospects of photosynthetic organisms: from genomes to environment
  • 発表場所: Okayama, Japan
  • 年月日: 20110301-05
• [図書] Plastid protein degradation during leaf development and senescence: Role of protease and chaperones. In Chloroplast Development during Leaf Growth and Senescence, Advances in Photosynthesis and Respiration Series (Ed. Govindjee) (2013)
  • 著者名/発表者名: Kato, Y. and Sakamoto, W
  • 出版者: Springer (in press)