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葉緑体タンパク質工学による光化学反応中心の構造改変と光阻害への影響の解析

叶绿体蛋白工程对光化学反应中心的结构改造及其光抑制作用分析

基本信息

批准号：
06259212
负责人：
高橋裕一郎
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

光合成の光化学反応は反応中心で効率良く進行するが、強光下などのストレスのかかっった環境では光失活が起こる。本研究では、系2反応中心に存在する葉緑体遺伝子にコードされた小型のサブユニットが光失活の防御に働いている可能性を調べるため、それぞれの葉緑体遺伝子を失活させた形質転換体を緑藻クラミドモナスから作出しその強光耐性を解析した。まず、系2標品にゆるく結合するPsbKタンパクの遺伝子を失活させた形質転換体を作出した。得られた形質転換体は光合成的に生育できず、系2活性は検出されず、このタンパクは光合成機能に必須の成分であることが示された。タンパク組成を調べると、系2反応中心は野生株の10%以下にしか蓄積されず、反応中心複合体は葉緑体内で不安定になっていることが示された。次に、系2反応中心に強く結合するPsbIタンパクの遺伝子を失活させた形質転換体を作出した。これは光合成的に生育するため、PsbIタンパクは系2活性に必須の成分ではないことが明らかになった。しかし、系2反応中心の量は野生株の10から20%程度に減少し、反応中心の安定性に必要な成分であることが示された。psbI形質転換体は光感受性が高く、この成分の光阻害防御への関与が示唆された。最後に、植物の葉緑体ゲノムに保存されている読み取り枠ycf8が系2反応中心複合体の新しい構成サブユニットであることを明らかにした。このycf8を失活させた形質転換体は野生型と同様に光合成的に生育した。しかし強光照射下では野生株に比べ生育が悪くなり、このタンパクが系2反応中心を光阻害などから防御する役割を果たしていることが示唆された。

Photosynthetic photochemical reaction is carried out with high efficiency in the reaction center, and photo-inactivation is carried out under strong light in the environment. This study examines the possibility of the presence of chloroplast remnants of the reaction center of the system 2 and the small-scale light-inactivated defense system.をべるため, それぞれのchloroplast residue を inactivation させたmorphological transformation Body green algae クラミドモナスからしそのstrong light toleranceをanalyticsした.まず、The 2 standard product にゆるく is combined with the するPsbK タンパクの伝子を inactivation させたmorphous body-changing を to create した. Obtained られたmorphological transformation body はphotosynthetic に生できず、system 2 active は検出されず、このタンパクはPhotosynthetic function is an essential component of であることがshows された. The composition of タンパク is composed of をadjusted べると, system 2 reaction center は wild strain, and 10% or less of the にしか accumulation The reaction center complex and the unstable chloroplast are unstable and the reaction center complex is unstable. Second, the system 2 reaction center is strong and combined with the PsbI タンパクの伝子を inactivation させたmorphological transformation をmade した. The photo-synthesized に生するため, PsbI タンパクは series 2 active にessential ingredient ではないことが明らかになった.しかし, the amount of the 2 reaction center of the wild strain is 10%, and the stability of the reaction center is reduced by 20%. The psbI modified body has high photoreceptivity, high light blocking and defense components, and low light resistance. Finally, the plant's chloroplast is preserved and the plant's chloroplast is preserved 2 The new structure of the reaction center complex is the new structure of the reaction center complex. The ycf8 is inactivated and transformed into wild-type and photosynthesized fertilized cells. Under strong light, the wild strains of では are fertile than the がくなり, このタンパクが series 2 The center of the reaction is a light blocker and a defense guard.