緑藻メソスティグマのユニークな光防御機構の解析―淡水性緑藻から陸上植物へ

绿藻Mesostigma独特的光保护机制分析——从淡水绿藻到陆地植物

• 批准号: 21K06224
• 负责人: 高林 厚史
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06224/
• 关键词: 熱放散機構; PsbS; 緑藻; 光化学系の分離; Native-PAGE; 光合成; メソスティグマ

今年度は3種類の緑藻のPsbS遺伝子およびシロイヌナズナのPsbS遺伝子をシロイヌナズナのnpq4株（PsbS欠損株）に導入した形質転換体を用いて、PAMクロロフィル蛍光解析により、緑藻のPsbS遺伝子の導入によりnpq4株の熱放散能が回復したかどうかを解析した。その結果、まず、シロイヌナズナPsbS遺伝子のみならず、3種類全ての緑藻のPsbS遺伝子の導入株においてnpq4よりも有意に高いNPQ（non-photochemical quencning）を示すことが明らかになった。しかし、NPQは熱放散のみならず、ステート遷移や光阻害の影響を含むパラメータである。そこで、熱放散の（より直接的な）指標であるqEを測定したところ、やはり形質転換体全てでnpq4株よりも高いqE値を示すことが明らかになった。これらの結果は緑藻のPsbS遺伝子がシロイヌナズナにおいても熱放散に機能し得ることを示す結果である。なお、申請者による遺伝子配列解析の結果、（リポジトリに登録されていた）Mesostigma virideのRNA seqデータに由来するPsbS遺伝子の配列は、おそらく、Chlorokybusのものではないかと推測された。なお、ChlorokybusはM. virideの近縁種であり、緑藻の進化における系統的な位置はほぼ同一であるため、本研究の研究デザインには影響はない。また、ストレプト藻類の光化学系の構造解析はまだ行われていない。とりわけ緑藻の進化初期に分岐したM. virideの光化学系の構造を明らかにすることは、緑藻の進化を考える上で重要である。そこで、M. virideの光化学系Iおよび光化学系IIをショ糖密度勾配で分離した結果、まずは光化学系Iについて良好なサンプルが得られたため、その構造解析を試みる予定である。

Traces of our 3 kinds の は algae の PsbS 伝 son お よ び シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ の PsbS heritage 伝 son を シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ の npq4 strains (PsbS owe damage strain) に import し た form quality planning in body を with い て, PAM ク ロ ロ フ ィ ル 蛍 optical resolution に よ り, green algae の PsbS heritage 伝 son の import に よ り npq4 strains の thermal radiation can が reply Youdaoplaceholder0 た う う う を を analysis た た. そ の results, ま ず, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ PsbS heritage 伝 son の み な ら ず, 3 kinds all て の algae の PsbS heritage 伝 son の import strains に お い て npq4 よ り も intentionally に high い NPQ (non - photochemical quencning) を shown す こ と が Ming ら か に な っ た. The effects of <s:1> や <s:1>, NPQ <s:1> heat dissipation <s:1> みならず, ステ ト ト ト migration や light obstruction <e:1> を include むパラメ タである タである タである. そ こ で, thermal radiation の (よ り directly な) index で あ る qE を determination し た と こ ろ, や は り form quality planning in whole body て で npq4 strains よ り も high い qE numerical を shown す こ と が Ming ら か に な っ た. こ れ ら の results は algae の PsbS heritage 伝 son が シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ に お い て も function of thermal radiation に し have る こ と を で す results indicated あ る. な お, applicants に よ る heritage 伝 with sequence analytical の results, (リ ポ ジ ト リ に login さ れ て い た) Mesostigma viride の RNA seq デ ー タ に origin す る PsbS heritage 伝 は の match column, お そ ら く, Chlorokybus の も の で は な い か と speculation さ れ た. な お, Chlorokybus は m. viride の about try species で あ り, green algae の evolution に お け る system な position は ほ ぼ same で あ る た め, this study の デ ザ イ ン に は influence は な い. Youdaoplaceholder0, ストレプト. Structural analysis of the <s:1> photochemical system <e:1> of algae: まだ まだ rows われて な な な. と り わ け algae の に early evolutionary branching し た m. viride の light chemistry の tectonic を Ming ら か に す る こ と は, green algae の evolution を exam え る で important で あ る. そ こ で, m. viride の light chemistry I お よ び light chemistry II を シ ョ sugar density hook with で separation し た results, ま ず は light chemistry I に つ い て good な サ ン プ ル が have ら れ た た め, そ の structure を try み る designated で あ る.

项目成果

Characterization of photosystem II assembly complexes containing ONE-HELIX PROTEIN1 in Arabidopsis thaliana

• DOI: 10.1007/s10265-022-01376-x
• 发表时间: 2022-02
• 期刊: Journal of Plant Research
• 影响因子: 2.8
• 作者: Hanaki Maeda;Koharu Takahashi;Y. Ueno;Kei Sakata;Akari Yokoyama;Kozue Yarimizu;F. Myouga;K. Shinozaki;Shin-ichiro Ozawa;Yuichiro Takahashi;A. Tanaka;Hisashi Ito;S. Akimoto;Atsushi Takabayashi;R. Tanaka

Letter to the Editor: Weak-Acidic Clear-Native Polyacrylamide Gel Electrophoresis for the Separation of the Intact Forms of Thylakoid Protein Complexes

致编辑的信：弱酸性透明天然聚丙烯酰胺凝胶电泳用于分离完整形式的类囊体蛋白复合物

• DOI: 10.1093/pcp/pcac070
• 发表时间: 2022
• 期刊: Plant and Cell Physiology
• 影响因子: 4.9
• 作者: Matsumae Renon;Kameo Shinsa;Tanaka Ryouichi;Takabayashi Atsushi
• 通讯作者: Takabayashi Atsushi

光捕集系の進化と光環境適応

集光系统的进化与光环境的适应

• 发表时间: 2022
• 作者: 高林厚史

生物適応研究室

生物适应实验室

光化学系タンパク質複合体の安定な分離の ための CN-PAGE の改変

CN-PAGE 的修饰用于光系统蛋白复合物的稳定分离

• 发表时间: 2022
• 作者: 稲垣 知実;寺内 一姫;浅井 智広;亀尾辰砂，松前れのん，田中亮一，高林厚史
• 通讯作者: 亀尾辰砂，松前れのん，田中亮一，高林厚史