葉緑体光リン酸化系における脂質相活性酸素の役割

脂相活性氧在叶绿体光磷酸化系统中的作用

• 批准号: 05854081
• 负责人: 山崎 秀雄
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: University of the Ryukyus
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05854081/
• 关键词: 光合成; プロトン; 活性酸素; スーパーオキシド; 電子伝達系

1 異なる光合成型(C_3,C_4、CAM型)の葉緑体チラコイド膜における光誘起性H^+放出の有無と、定量的関係を調べた。C_3型のホウレンソウSpinacia oleracea、C_41型のサトウキビSaccharum officinarum、CAM型のカランコエKalanchoe blossfeldianaの何れのチラコイド膜においても光誘起性H^+放出が観察された。最大活性はそれぞれ77nmol H^+/mg Chl at pH7.5(ホウレンソウ)、25nmol H^+/mg Chl at pH8.0(サトウキビ)、28nmol H^+/mg Chl at pH7.5であった。炭酸固定型式の違いに関わらず、光誘起性H^+放出のpH依存性は、ほぼ同じであった。現在まで報告されている生物種から判断して、光誘起性H^+放出は酸素発生型の光合成膜系に共通の現象であると考えられる。2 チラコイド膜電子伝達系の駆動に伴う脂質相活性酸素生成と光誘起性H^+放出は、反応過程において密接に関連している(Yamasaki et al.1992)。光誘起性H^+放出反応過程の中で、どの部分反応が活性酸素生成と関わっているかを推定した。飽和溶剤酸素中でのホウレンソウ チラコイド膜におけH^+放出量は、65nmol H^+/mg Chl(pH7.0)であり、窒素ガス通気によって定常状態の放出量が96nmol H^+/mg Chlに上昇した。この酸素の効果を反応速度論的に解析すると、嫌気状態においてH^+放出過程は影響を受けずに、緩和過程だけが著しく遅くなっていることを見いだした(k=0.1→0.025)。このことは、光誘起性H^+放出反応過程の中で、放出されたH^+の再吸収反応に酸素が関与していることを示唆している。

1我们研究了不同光合形式（C_3，C_4，CAM类型）和定量关系的叶绿体类囊体膜中光诱导的H^+发射的存在。在C_3菠菜尖刺橄榄石，C_41糖甘蔗saccharum officinarum和CAM型kalanchoe blossfeldiana中观察到了光诱导的H^+发射。在pH 7.5时，最大活性分别为77 nmol H^+/mg Chl，分别为pH 8.0（甘蔗）时25 nmol H^+/mg Chl和pH 7.5时28 nmol H^+/mg Chl。无论碳酸固定类型的差异如何，光诱导的H^+发射的pH依赖性几乎相同。从迄今为止报道的生物物种来看，光诱导的H^+释放被认为是产生氧气光合膜系统常见的现象。 2与驱动类囊体膜电子传输系统相关的脂质相的活性氧和光诱导的H^+释放在反应过程中密切相关（Yamasaki等，1992）。据估计，在光诱导的H^+释放反应过程中，哪些部分反应参与活性氧的产生。饱和溶剂氧气中菠菜类囊体膜中的H^+释放量为65 nmol H^+/mg Chl（pH 7.0），稳态释放量增加到96 nmol H^+/mg Chl，由于氮气气曝气。对氧作用的动力学分析表明，在厌氧状态下，H^+释放过程不受影响，仅弛豫过程明显较慢（k = 0.1→0.025）。这表明在光诱导的H^+释放反应过程中，氧与释放的H^+的重吸收反应有关。