光化学系 II の品質管理におけるPsbOタンパク質のダイナミックな役割

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我々は強光・高温ストレス下での光化学系IIの品質管理機構について研究を進めているが、その中で「光化学系IIのD1タンパク質の分解における光化学系IIの膜表在性タンパク質Psb0の役割の解明」は最も重要な課題の一つであり、本研究においてこの問題に対しての明確な結論を出したいと考え実験を行った。特に光・熱ストレス下での光化学系II複合体dimerのmonomerへの変換過程におけるPsb0の役割、損傷を受けたD1タンパク質の分解過程におけるPsb0の役割、およびチラコイドルーメンでのPsb0の分解機構についてその全容解明を目指した。平成22年度は、前年度までに行ったプロジェクト全体の研究システムをもとに、光化学系II複合体dimerとmonomerの検出のためのnative PAGEおよび二次元電気泳動解析、Psb0タンパク質精製のためのクロマトシステムの確立などを行った。続いて強光および高温ストレス下でのホウレンソウまたはシロイヌナズナ光化学系IIのdimerからmonomerへの変換、Psb0タンパク質の光化学系IIからの遊離、アンテナクロロフィル結合タンパク質CP43の光化学系IIからの遊離、D1タンパク質の脱リン酸化の関係、チラコイドの構造変化、具体的にはunstackingの解析などを進めた。当初、シロイヌナズナのPsb0 mutantsを用いて、上に述べた一連の光化学系II分解-修復過程におけるPsb0の役割を分子生物学的・生化学的に解析する予定であったが、研究システムの確立に時間を要し、予定通りの研究成果をまだ得られていない。現在、引き続き同じテーマで研究を進めている。