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脂質合成の人工制御が解き明かす葉緑体の形成機構

人工控制脂质合成揭示叶绿体形成机制

基本信息

批准号：
16J10176
负责人：
藤井祥
金额：
$ 1.22万
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：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

植物の葉緑体は光合成を行う重要な細胞内小器官であり，種子の発芽後，未分化な色素体から分化することで形成される。葉緑体内部のチラコイド膜では，脂質二重層に埋め込まれたタンパク質‐色素複合体が光合成の初期反応を行う。葉緑体の分化には，脂質，タンパク質，色素が協調的に合成される必要があるが，その調節機構には未解明の点が多く残されている。本研究では，膜脂質合成が協調的な葉緑体分化の鍵であるという仮説のもと，葉緑体分化時の脂質の役割を解析している。暗所で芽生えた被子植物では，色素体が葉緑体の前駆体であるエチオプラストに分化し，光を受けてから葉緑体へと分化する。エチオプラスト内部にはプロラメラボディという格子状の膜構造があり，これが光照射後に扁平なチラコイド膜へと転換される。プロラメラボディとチラコイド膜の構造は大きく異なるが，脂質組成は似通っており，モノガラクトシルジアシルグリセロール（MGDG）とジガラクトシルジアシルグリセロール（DGDG）という2種類の糖脂質が膜脂質のそれぞれ50％と30％を占めている。これまでに，これらの糖脂質がエチオプラストのプロラメラボディ形成やそこに蓄積する色素の合成に重要であることを明らかにした。2018年度は，エチオプラストが葉緑体へ分化する過程における糖脂質の機能を明らかにすることを目指した。糖脂質の合成を抑制したシロイヌナズナの芽生えに光を照射したとき，エチオプラストから葉緑体への分化がどのような影響をうけるか，詳細に解析した。その結果，チラコイド膜形成の初期にはDGDG が，後期にはMGDG が重要であることが分かった。また，光照射後の光合成色素や光合成タンパク質の合成にも糖脂質が深く関わっていることを突き止めた。植物は，糖脂質が合成されている条件下でのみ色素や光合成タンパク質を合成して葉緑体を分化させるというしくみを有していると考えられる。

The chloroplasts of plants are important for photosynthesis and are small intracellular organs. After the seeds germinate, undifferentiated chromoplasts are differentiated and formed. The inner membrane of the chloroplast is formed, and the lipid double layer is embedded in the lipid-pigment complex, which is responsible for the initial reaction of photosynthesis. The differentiation of chloroplasts, lipids, lipids, and pigments are necessary for the coordination of synthesis, and the regulatory mechanism is not yet understood. In this study, the key to chloroplast differentiation in the coordination of membrane lipid synthesis was explained, and the key to chloroplast differentiation during chloroplast differentiation was analyzed. The buds are born and the angiosperms are born in the dark, the chromoplasts and the chloroplasts are differentiated, and the chloroplasts are differentiated by the light. The lattice-like membrane structure of the エチオプラスト internal にはプロラメラボディというがあり, これがにflattened なチラコイド film へと転change される after irradiation with light.プロラメラボディとチラコイド片のstructuralは大きくisoなるが, lipid group成は思通っており,モノガラクトシルジアシルグリセロール (MG DG）とジガラクトシルジアシルグリセロール（DGDG）という2 types of glycolipids and membrane lipids, 50% and 30% のそれぞれ.これまでに,これらのglycolipid がエチオプラストのプロラメラボディIt is important to form the synthesis of pigments that accumulate pigments. In 2018, the differentiation process of chloroplasts and the function of glycolipids are clear and clear. Glycolipid synthesis inhibition, bud production, light irradiation, irradiationプラストからChloroplast differentiationがどのようなeffectをうけるか, detailedにanalyticしたAs a result, the initial stage of film formation is DGDG, and the later stage of MGDG is important.また, the photo-synthetic pigment after light irradiation, the photo-synthetic pigment, the synthetic substance, the glycolipid, the deep く off, the わっていることを protruding き stop めた. Plant は, glycolipid が synthesis されている conditions でのみ pigment や photosynthesis タンパク qualityをSynthesisしてchloroplastをdifferentiationさせるというしくみを有していると考えられる.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

モヤシは糖脂質で精巧な「ジャングルジム」を細胞内小器官の内部に作る

豆芽利用糖脂在其细胞器内创造出精致的“丛林健身房”。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Genetic analysis of chloroplast biogenesis, and function and mutant collections

叶绿体生物发生、功能和突变体集合的遗传分析

DOI：
10.1007/978-1-4939-8654-5_23
发表时间：
2018
期刊：
Methods in Molecular Biology
影响因子：
0
作者：
Fujii Sho;Wada Hajime;Kobayashi Koichi
通讯作者：
Kobayashi Koichi

脂質合成の人工制御により明らかとなった植物の色素体発達におけるガラクト脂質の役割

通过人工控制脂质合成揭示半乳糖脂在植物质体发育中的作用

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Fujii Sho;Kobayashi Koichi;Nagata Noriko;Masuda Tatsuru;Wada Hajime;藤井祥，小林康一，中村友輝，小林恵，永田典子，増田建，和田元
通讯作者：
藤井祥，小林康一，中村友輝，小林恵，永田典子，増田建，和田元

エチオプラストが葉緑体へ分化するときのチラコイド膜形成にはジガラクトシルジアシルグリセロールが必要である

当黄质体分化为叶绿体时，类囊体膜的形成需要二半乳糖二酰基甘油。