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2014 年度 実施状況報告書

葉緑体機能のレドックス制御ネットワークから理解する植物の生存戦略

研究課題

研究課題/領域番号 26840090
研究機関東京工業大学

研究代表者

吉田 啓亮  東京工業大学, 資源化学研究所, 助教 (40632310)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワードレドックス制御 / 葉緑体 / チオレドキシン / シロイヌナズナ
研究実績の概要

本研究課題の目的は、葉緑体の機能調節を司るレドックス制御ネットワークの分子基盤および生理意義を明らかにすることである。平成26年度は、葉緑体に存在する5つのチオレドキシンサブタイプがどのように使い分けられているのかを明らかにするため、組換え体タンパク質を用いてチオレドキシンサブタイプ間の標的タンパク質の還元効率の違いを調べた。また、変異株植物を用いてチオレドキシン標的タンパク質の生体内でのレドックスダイナミクスを可視化することにより、生化学実験により得られた知見がどの程度植物体内でも成立するのかを調べた。これらの研究により、葉緑体内のチオレドキシンシステムを介した複雑なレドックスネットワークの一端を明らかにしたとともに、生体内では他のシステムが協調的にレドックス制御に関与していることを示唆する興味深い結果が得られた(Yoshida et al., J. Biol. Chem., in press)。現在、その他のシステムの候補因子について、組換え体タンパク質を用いた生化学実験および変異株植物を用いた生理学実験を行っており、葉緑体のレドックス制御ネットワークの全貌を明らかにしようと試みている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成26年度の当初の目標は、レドックス制御ネットワークを構成する因子の変異株植物のラインナップ、被レドックス制御タンパク質のレドックス状態の包括的解析および個別の詳細な解析、生化学的解析によるネットワーク基盤の解明と設定していた。このうち、レドックス状態の包括的解析以外はおおむね予定通り達成できた。また、次年度の目標であった変異株植物の生理特性の分析がかなり進行させることができた。これらを総合的に考えると、おおむね順調に研究が進展していると言える。

今後の研究の推進方策

平成27年度は、研究実績の概要の欄で述べたチオレドキシンシステムとは別のレドックス制御候補因子の生化学・生理学的な分析を進め、その実態を解明する。また、現在までに得られている変異株植物の生理パラメータを分析し、各植物が欠損している因子の生物学的重要性について評価する。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Thioredoxin selectivity for thiol-based redox regulation of target proteins in chloroplasts2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshida K., Hara S., Hisabori T.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      doi: 10.1074/jbc.M115.647545

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Distinct redox behaviors of chloroplast thiol enzymes and their relationships with photosynthetic electron transport in Arabidopsis thaliana2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshida K., Matsuoka M., Hara S., Konno H., Hisabori T.
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 55 ページ: 1415-1425

    • DOI

      doi:10.1093/pcp/pcu066

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mitochondrial isocitrate dehydrogenase is inactivated upon oxidation and reactivated by thioredoxin-dependent reduction in Arabidopsis2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshida K., Hisabori T.
    • 雑誌名

      Frontiers in Environmental Science

      巻: 2 ページ: 38

    • DOI

      doi: 10.3389/fenvs.2014.00038

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] シロイヌナズナ変異株解析から見えてきた葉緑体の機能調節におけるレドックス制御の重要性2015

    • 著者名/発表者名
      吉田啓亮、久堀徹
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学世田谷キャンパス
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] Anabaena sp. PCC 7120におけるNTRCの標的タンパク質の探索2015

    • 著者名/発表者名
      見原翔子、吉田啓亮、肥後明佳、久堀徹
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学世田谷キャンパス
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] 植物体内のレドックス制御を可視化する2014

    • 著者名/発表者名
      久堀徹、杉浦一徳、原怜、永井健治、吉田啓亮
    • 学会等名
      第87回日本生化学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • 招待講演
  • [学会発表] 光合成生物細胞内のレドックス環境の可視化2014

    • 著者名/発表者名
      杉浦一徳、永井健治、原怜、吉田啓亮、久堀徹
    • 学会等名
      日本遺伝学会第86回大会
    • 発表場所
      長浜バイオ大学
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • 招待講演
  • [学会発表] 葉緑体リンゴ酸脱水素酵素のレドックス制御のチオレドキシン特異性:Trx-mよりTrx-fが重要である2014

    • 著者名/発表者名
      吉田啓亮、原怜、久堀徹
    • 学会等名
      日本植物学会第78回大会
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-14
  • [備考] Hisabori-Wakabayashi Laboratory

    • URL

      http://www.res.titech.ac.jp/~junkan/Hisabori_HomePage/index.html

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公開日: 2016-06-01  

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