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葉緑体分化におけるチラコイド膜糖脂質とクロロフィル合成系の協調的な制御機構の解明

阐明叶绿体分化过程中类囊体膜糖脂与叶绿素合成系统的协同控制机制

基本信息

批准号：
07J09433
负责人：
小林康一
金额：
$ 2.18万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では葉緑体発達時におけるチラコイド膜形成とクロロフィル合成の協調的な制御機構の解明を目的としている。これまでの解析から、クロロフィル合成系遺伝子の発現制御には、転写因子であるHY5が関与しているとともに、サイトカイニン、オーキシンといった植物ホルモンがそれぞれポジティブ、ネガティブに作用することを見出した。そこでさらに、チラコイド膜形成に必須な糖脂質合成酵素遺伝子の制御やクロロフィル合成への関与について調べた。遺伝子発現解析の結果、光形態形成時における糖脂質合成遺伝子の発現には、クロロフィル合成系遺伝子と同様、HY5の他にサイトカイニンシグナルが大きく関与していることが分かった。このことから、クロロフィル合成と糖脂質合成は遺伝子の転写レベルでの協調的な制御を受けていることが明らかとなった。さらに、クロロフィル合成量が減少した変異体では、その減少量に応じて糖脂質合成酵素遺伝子の発現が減少していたことから、これらの遺伝子発現制御に、クロロフィル合成経路がなんらかの関与をしていると考えられる。興味深いことに、反対に糖脂質合成を欠失した変異体では、クロロフィル合成系遺伝子の発現が大幅に減少していた。これらの結果から、チラコイド膜糖脂質合成とクロロフィル合成は、お互いにそれぞれの遺伝子の発現に影響を与えていることが明らかとなった。葉緑体発達時におけるチラコイド膜の脂質二重層形成やクロロフィル合成は、それぞれ協調して進行することが正常な葉緑体の発達に重要であると考えられるが、上記に見られた制御はその協調的におこる光合成系の構築に重要であると考えられる。

This study では chloroplast 発 in におけるチラコイド membrane formation とクロロフィル synthetic の coordination な system royal institution の interpret を purpose としている. これまでの parsing から, クロロフィル GeChengXi posthumous son 伝の発 now suppression には, planning to write factor である HY5 が masato and しているとともに, サイトカイニン, オーキシンといった plant ホルモンがそれぞれポジティブ, ネガティブに role することを shows した. そこでさらに, チラコイド membrane formation に must な traces of sugar, lipid synthesis enzyme 伝 son の suppression やクロロフィル synthetic への masato and について adjustable べた. Posthumous son 伝発 now parse の result, light morphogenetic における traces of sugar, lipid synthesis 伝 son の発 now には, クロロフィル GeChengXi heritage 伝 son と with others, HY5 の he にサイトカイニンシグナルが big きく masato and していることが points かった. このことから, クロロフィル synthesis と sugar lipid synthesis は posthumous son 伝の planning write レベルでの coordinated な suppression を by けていることが Ming らかとなった. さらに, クロロフィルが synthetic quantity reduce した - variant では, その reduction に応じて traces of sugar, lipid synthesis enzyme 伝 son の発が now reduce していたことから, これらの posthumous son 伝発 now royal に, クロロフィル synthetic 経 road がなんらかの masato and をしていると exam えられる. Takes deep いことに, anti polices に sugar lipid synthesis を owe lost した - variant では, クロロフィル GeChengXi heritage 伝 son の発 now がに substantially reduce していた. これらの results から, チラコイド membrane lipid synthesis sugar とクロロフィル synthetic は, お mutual いにそれぞれの posthumous son 伝の発に influence を and えていることが Ming らかとなった. Chloroplast 発 in におけるチラコイのド membrane lipid bilayer formation やクロロフィル synthetic は, それぞれ coordination して in することが normal な chloroplast の発に important であると exam えられるが, written に see られた suppression はその coordinated におこる light GeChengXi の build に important であると exam えられる.