2016 Fiscal Year Annual Research Report
Limit break of photosynthesis by improvement of RuBisCO functions
| Project/Area Number |
26292193
|
|---|
| Research Institution | Kobe University |
|---|
Principal Investigator |
蘆田 弘樹 神戸大学, 人間発達環境学研究科, 准教授 (50362851)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | ルビスコ / 光合成 / CO2固定 / アーキア / ルビスコアクチベース |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
好熱性シアノバクテリアのルビスコが常温性シアノバクテリアのルビスコよりも高いCO2識別能を示す原因を明らかにするために、好熱性シアノバクテリアと常温性シアノバクテリア ルビスコのラージサブユニットとスモールサブユニットを入れ替えたキメラルビスコおよび両野生型ルビスコを大腸菌で発現させ、精製したものの酵素特性を解析した。その結果、異種サブユニット同士で会合し、機能的なルビスコを形成することが明らかになった。また、好熱性シアノバクテリア ルビスコのスモールサブユニットの会合によりCO2識別能力が高くなり、常温性シアノバクテリア ルビスコの会合によりCO2識別能力が低下したことから、CO2識別能にスモールサブユニットが大きく関与していることが示唆された。
ルビスコ活性化機構を明らかにするために、ルビスコアクチベース過剰発現タバコの解析を行った。その結果、コントロール株と比較してルビスコアクチベース過剰発現株の光合成速度は、高い光強度において高くなる傾向が見られた。
ルビスコの機能分子進化に着目し、メタン生成アーキアにおいてルビスコが関与する新規CO2固定代謝を明らかにするために、この代謝経路で機能する酵素の生化学的解析と13Cラベリングを利用したメタボローム解析を行った。その結果、メタン生成菌においてルビスコは光合成カルビンサイクルと一部のみが異なる新規CO2固定回路で機能していることを明らかにした。これらの結果から、ルビスコが機能する光合成CO2固定経路の進化的原型を発見した。これらの成果は、記者発表を行い、新聞やWebニュースなどで大々的に報道された。
|
| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Research Products
(5 results)
-
[Journal Article] A RuBisCO-mediated carbon metabolic pathway in methanogenic archaea2017
Author(s)
Takunari Kono, Sandhya Mehrotra, Chikako Endo, Natsuko Kizu, Mami Matusda, Hiroyuki Kimura, Eiichi Mizohata, Tsuyoshi Inoue, Tomohisa Hasunuma, Akiho Yokota, Hiroyoshi Matsumura, Hiroki Ashida
-
Journal Title
Nature Communications
Volume: 8
Pages: 14007
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
-
[Journal Article] 多彩な戦略で挑むシアノバクテリア由来の燃料生産2017
Author(s)
日原由香子, 朝山宗彦, 蘆田弘樹, 天尾豊, 新井宗仁, 粟井光一郎, 得平茂樹, 小山内崇, 鞆達也, 成川礼, 蓮沼誠久, 増川一
-
Journal Title
化学と生物
Volume: 55
Pages: 88-97
Peer Reviewed
-
-
-
