2020 Fiscal Year Annual Research Report
Feedback regulation of photosynthetic electron transfer by promo motive force
| Project Area | New Photosynthesis : Reoptimization of the solar energy conversion system |
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| Project/Area Number |
16H06554
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
高橋 裕一郎 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 教授 (50183447)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂本 亘 岡山大学, 資源植物科学研究所, 教授 (20222002)
田中 亮一 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (20311516)
伊福 健太郎 京都大学, 大学院農学研究科, 教授 (50359783)
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| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | 光合成電子伝達系 / プロトンチャネル / 光化学系複合体 / シトクロムb6f複合体 / 光阻害・光損傷集複 / フィードバック制御 / 葉緑体プロテアーゼ / タンパク質リン酸化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
光化学系Ⅰ（PSI）のアセンブリ装置の全容を明らかにした。（１）反応中心サブユニットの分子集合はYcf3-Y3IP1モジュールが、酸素存在下で不安定な因子である鉄硫黄中心Fxなどの取り込みにCGL71が必須（２）周辺部サブユニットの分子集合はYcf4モジュールが必須（３）アンテナ複合体LHCIが結合しPSI-LHCIが形成される過程にAlb3.1-cpSRP43-cpSRP54モジュールが関与、することを示した。また、Chldを有するシアノバクテリアAcaryochloris marinaの光化学系Iの分子構造を解明した。
強光下での電子伝達系の活性抑制にシトクロムb6fのpgr1変異が大きな影響を与えることを示した。この変異をもつ複合体の構造解析を進めている。
光化学系II（PSII）のアセンブリに関わる因子を網羅的に同定し、新たにAPE1の関与を示した。一方、HCF136はアセンブリの複合体には安定的に結合しないこと、アセンブリ複合体のクロロフィルは電荷分離は行わないことを明らかにした。PSII膜表在性タンパク質のホモログであるPsbP-Like protein 1が、PSIIの分子集合に関わり、変動光環境での生育に重要であることを報告した。PsbQ-Like protein 3が葉緑体NDH複合体の分子集合に関わることを報告した。PsbPのLoop 4領域が酸素発生活性に必要な塩素イオン結合に重要であること、飽和突然変異導入法により酸素発生系からチラコイド膜ルーメンへプロトンが排出される経路に関与するアミノ酸を明らかにした。
PSIIの損傷後の修復サイクルにおけるプロテアーゼFtsHの制御機構を解析し、相互作用するEngAの機能を明らかにした。PSII反応中心サブユニットD1の酸化損傷に関与するアミノ酸のトリプトファン（W14）を同定した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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