研究助成
2021年度 ライフサイエンス研究助成
光合成集光機能の温度による調節 メカニズム
| 研究題目 | 光合成集光機能の温度による調節 メカニズム |
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| 年度/助成プログラム | 2021年度 ライフサイエンス研究助成 |
| 所属 | 基礎生物学研究所 環境光生物学研究部門 |
| 氏名 | KIM Eunchul |
| キーワード | 光合成 / 環境応答 / 光化学系 / 集光機構 |
| 研究結果概要 | 植物において光を集める集光は光合成の最初の段階であり、光合成全体の効率に大きな影響を与えるため多様なメカニズムで調節されている。しかし、地球温暖化による温度変化が植物の集光機構にどのような影響を与えるのかはまだ明らかにされていない。 本研究では、温度変化による光化学系II-集光装置超複合体(PSII超複合体)間の相互作用の変化とそれによる集光機構の変化を分析した。申請者が開発した膜タンパク質間結合特性分析法、チラコイド膜とPSII超複合体の精製法を使用し、ホウレンソウとモデル植物であるアガベ集光機構変異株を利用して、温度変化による集光機構の変化を分析した。その結果、高温処理によりPSII超複合体間の相互作用が弱まり、それによって光保護能力が増加することを明らかにした。また、高温環境で生息するイネでは、温度が低い場所に生息するシロイヌナズナやほうれん草などと比較して、光化学系1と2が結合したメガ複合体が構成される傾向があることを明らかにした。この結果は、地球温暖化が植物の光合成、集光機構に及ぼす影響を示唆し、その影響を最小限に抑えるための戦略を立てることに貢献できると期待される。 |
| 公表論文 | (1) “Conformation of Light-Harvesting Complex II Trimer Depends upon Its Binding Site” Journal of Physical Chemistry B E Kim*, H Kubota-Kawai, F Kawai, M Yokono, J Minagawa* (*Corresponding author) 2022, 126 (31), 5855–5865 (2) “Overexpression of LHCSR and PsbS enhance light tolerance in Chlamydomonas reinhardtii” Journal of Photochemistry & Photobiology B: Biology S Wilson1, E Kim1, A Ishii, AV Ruban, J Minagawa (1equal contribution) 2023, 244, 112718 (3) “Formation of a Stable PSI–PSII Megacomplex in Rice That Conducts Energy Spillover” Plant and Cell Physiology E Kim, M Yokono, T Tsugane, A Ishii, C Noda, J Minagawa 2023, 64 (8), 858–865 (4) “The binding of light-harvesting antennae to PsaB suppresses the PSII to PSI spillover” Biochimica et Biophysica Acta - Bioenergetics M Yokono1, E Kim1, J Minagawa (1equal contribution) 2023, 1864 (4), 148995 |