光合成の高速な修復機構の分子基盤の解明

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本研究課題では、チラコイド膜上のメタボロンを網羅的に解析することで、高速なPSII修復における包括的な分子機構を明らかにする。本年度は、シアノバクテリアの膜脂質を構成するモノガラクトシルジアシルグリセロール（MGDG）の代謝回転に関わるリパーゼ遺伝子LipAの変異株について解析を行い、PSII修復における役割を明らかにした。この成果を日本光合成学会、日本植物学会および国際光合成学会などの国際学術会議で口頭発表した。また、成果を国際学術専門雑誌に発表した（Jimbo et al. 2023 Plant Physiology）。本成果は、本研究課題においてPSII修復に関わる酵素群を同定する上で重要な知見であり、今後の研究の推進に活かすことができる。また、タンパク質の脂質修飾に関わる遺伝子欠損株における光合成活性についても解析した。リポタンパク質のN末端側に脂肪酸を転移する酵素であるLipoprotein-N-acyltransferase (lnt)を欠損した変異株について光合成活性などを解析したところ、光合成活性が野生株に比べて半分程度にまで低下していることが明らかとなった。さらに、膜上メタボロン酵素群の同定に必要な条件を検討し、添加する脂質プローブ量および培養条件、また、クリック反応について最適な条件を見出した。これらの研究成果は、翌年度に計画しているチラコイド膜上メタボロンの包括的解明およびこれらの知見に基づいた人工的な膜上メタボロン形成技術の開発に必須であることから、研究は概ね順調に進行していると言える。