Elucidation of catabolic processes of chlorophylls in marine and lacustrine environments

阐明海洋和湖泊环境中叶绿素的分解代谢过程

• 批准号: 23870028
• 负责人: KASHIYAMA Yuichiro
• 金额: $ 2.08万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-23870028/
• 关键词: クロロフィル; 水圏環境; プロティスト; 微細藻類; 光毒性; シクロエノール; シクロフェオフォルバイドエノール; 水圏生態系; 従属栄養過程; 一重項酸素; 代謝・分解; 植食性プロティスト; 原生動物

Chlorophylls are essential biomolecules for photosynthesis yet also phototoxic to generate singlet oxygen, a highly toxic reactive oxygen for organisms. The present research elucidated that aquatic protists feeding on microalgae degradate chlorophylls into detoxified catabolites “cyclo-enols”. This cyclo-enol catabolism is common among diverse groups of protists and also ubiquitously generated in any aquatic environments, suggesting significant contributions of such protists in aquatic material and energy flows. The catabolism has also been critical for the endosymbiotic evolutionary processes of algae.

叶绿素是光合作用所必需的生物分子，但也具有光毒性以产生单线态氧，单线态氧是生物体的高毒性活性氧。本研究阐明了以微藻为食的水生原生生物将叶绿素降解为解毒的催化剂“环烯醇”。这种环烯醇催化剂是常见的不同群体的原生生物，也无处不在的任何水生环境中产生的，这表明显着的贡献，这样的原生生物在水生物质和能量流。在藻类的内共生进化过程中，催化剂也是至关重要的。

项目成果

(1)世界で初めて水中の微生物がクロロフィル(葉緑素)の光毒性を無くす仕組みを発見、(2)立命館グローバル・イノベーション研究機構水中の微生物がクロロフィルの光毒性を無くす仕組みを発見

(1) 在世界上首次发现了水中微生物消除叶绿素光毒性的机制。 (2) 立命馆全球创新研究所发现了水中微生物消除叶绿素光毒性的机制。

光エネルギーと従属栄養プロティストークロロフィル光毒性に対する生化学的戦略

对抗异养原养叶绿素光毒性的光能和生化策略

• 发表时间: 2012
• 期刊: 生物の科学遺伝
• 作者: 柏山祐一郎;横山亜紀子
• 通讯作者: 横山亜紀子

132,173-Cyclopheophorbide b enol as a catabolite of chlorophyll b in phycophagy by protists

132,173-环脱镁叶绿酸苯酚作为原生生物藻类吞噬中叶绿素 b 的分解代谢物

• DOI: 10.1016/j.febslet.2013.06.036
• 发表时间: 2013
• 期刊: FEBS Lett.
• 作者: Yuichiro Kashiyama;Akiko Yokoyama;Takashi Shiratori;Isao Inouye;Yusuke Kinoshita;Tadashi Mizoguchi and Hitoshi Tamiaki
• 通讯作者: Tadashi Mizoguchi and Hitoshi Tamiaki

世界で初めて水中の微生物がクロロフィル（葉緑素）の光毒性を無くす仕組みを発見

全球首次发现水中微生物消除叶绿素光毒性的机制

藻類食プロティストが関与するクロロフィルの「解毒」代謝

涉及食藻原生生物的叶绿素“解毒”代谢

• 发表时间: 2013
• 期刊: 藻類
• 作者: Yuichiro Kashiyama;Akiko Yokoyama;Takashi Shiratori;Isao Inouye;Yusuke Kinoshita;Tadashi Mizoguchi and Hitoshi Tamiaki;横山亜紀子・柏山祐一郎
• 通讯作者: 横山亜紀子・柏山祐一郎