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2015 年度 実績報告書

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

植物葉緑体は、絶えず変動する外的環境に自身の光合成機能を適合させるために、レドックス反応を基盤とした機能制御ネットワークを獲得してきた。本研究課題の目的は、高度に組織化されているであろう葉緑体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。前年度までに、葉緑体に存在する5つのチオレドキシンサブタイプの標的選択性の違いなど、ネットワーク基盤の一端を解明することができた(Yoshida et al. 2015 J. Biol. Chem.)。平成27年度は、他の還元力伝達因子タンパク質にも研究対象を広げ、より包括的な視点からレドックス制御ネットワークの解明を試みた。具体的には、組換え体タンパク質を用いた生化学解析と変異株植物を用いた生理学解析を組み合わせ、分子メカニズムと生物学的重要性の両側面からの実態解明を目指した。その結果、葉緑体レドックス制御システムは、2つの還元力経路が主軸として存在し、それらが異なるレドックス制御能を協調的に果たすことで、葉緑体の機能調節および植物の生存を支えているという知見を得た。この成果は、植物が備えている環境応答戦略を新たに提示するものと言える(Yoshida and Hisabori, submitted)。
また平成27年度は、生体内で光依存的な還元を受けるレドックスタンパク質群を網羅的に検出する手法の開発に大きく前進した。今後はこの手法を応用し、包括的な生体内レドックスダイナミクスの可視化を行う。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Oxidation of a cysteine residue in elongation factor EF-Tu reversibly inhibits translation in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803.2016

    • 著者名/発表者名
      Yutthanasirikul R., Nagano T., Jimbo H., Hihara Y., Kanamori T., Ueda T., Haruyama T., Konno H., Yoshida K., Hisabori T., Nishiyama Y.
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 291 ページ: 5860-5870

    • DOI

      doi: 10.1074/jbc.M115.706424.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Adenine nucleotide-dependent and redox-independent control of mitochondrial malate dehydrogenase activity in Arabidopsis thaliana.2016

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

      Biochimica et Biophysica Acta

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      doi: 10.1016/j.bbabio.2016.03.001.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Thioredoxin selectivity for thiol-based redox regulation of target proteins in chloroplasts.2015

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

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 290 ページ: 14278-14288

    • 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
  • [学会発表] 葉緑体レドックスネットワークにおける還元力伝達の複雑さ:シロイヌナズナFTRヘテロ二量体は10種のTrxを異なる効率で還元する2016

    • 著者名/発表者名
      吉田啓亮、久堀徹
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      2016-03-18 – 2016-03-20
  • [学会発表] Anabaena sp. PCC 7120のNADPH-thioredoxin reductase Cは抗酸化ストレス系に重要である2016

    • 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57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      2016-03-18 – 2016-03-20
  • [学会発表] Significance of the redox regulation networks in plants2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Yoshida, Satoshi Hara, Kazunori Sugiura, Toru Hisabori
    • 学会等名
      Yamada Conference International Symposium on Dynamics and Regulation of Photosynthesis
    • 発表場所
      Nara
    • 年月日
      2015-10-29 – 2015-10-31
    • 招待講演
  • [学会発表] 葉緑体レドックスネットワークによる光合成の機能制御2015

    • 著者名/発表者名
      吉田啓亮
    • 学会等名
      日本植物学会第79回大会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2015-09-06 – 2015-09-08
    • 招待講演
  • [学会発表] ミトコンドリアTCAサイクル酵素のレドックスとアデニレート状態に応じた新奇活性調節メカニズム2015

    • 著者名/発表者名
      吉田啓亮、久堀徹
    • 学会等名
      日本植物学会第79回大会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2015-09-06 – 2015-09-08
  • [学会発表] FTR/Trx経路とNTRC経路は協調的に葉緑体機能のレドックス制御および植物の生育を支えている2015

    • 著者名/発表者名
      吉田啓亮、久堀徹
    • 学会等名
      第6回日本光合成学会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2015-05-22 – 2015-05-23
  • [学会発表] Anabaena sp. PCC 7120におけるNADPH-Thioredoxin Reductase Cの機能解析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6回日本光合成学会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2015-05-22 – 2015-05-23
  • [図書] 葉緑体とミトコンドリアの代謝クロストーク2015

    • 著者名/発表者名
      吉田啓亮
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      日本生物科学者協会
  • [備考] Hisabori-Wakabayashi Laboratory

    • URL

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

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公開日: 2017-01-06  

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