方法的限界の打破から挑む、かつてない多様な植物種からの優れたRubiscoの発掘

从前所未有的多种植物物种中挖掘优秀的 Rubisco，挑战方法论的极限

• 批准号: 21K19059
• 负责人: 鈴木 雄二
• 金额: $ 3.91万
• 依托单位: Iwate University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19059/
• 关键词: Rubisco; 酵素的特性; スクリーニング; 野生植物; 実験系の改良; 光合成; 自然変異

本年度では、Rubiscoの性能評価をより簡便に行うため、Rubiscoの炭酸固定反応の基質親和性と代謝回転数との関係を、Rubisco精製が不要の実験系で評価する方法について検討した。その結果、葉の粗抽出液のRubisco炭酸固定活性を、400ppmのCO2ガスを通気したreaction mixtureと、CO2飽和条件のreaction mixtureで測定し（それぞれvc及びkcatcとする）、vc/kcatcとkcatcとの関係をみることで評価できる可能性を見出した。現状では、イネやオオムギ等におけるコントロールデータが得ており、順次植物種を増やしていく。また、過去に報告されているRubiscoのキネティクスからすると、RubiscoのO2に対するCO2の基質特異性も、vc/kcatcとkcatcとの関係から推定できそうである。さらにこの方法を用いて、前年度にRubisco炭酸固定活性が高いことが見出された裸子植物のRubiscoを評価したところ、vc/kcatcは高くはなく、RubiscoのCO2への親和性が低いことが推定されたため、残念ながら優れたRubiscoとは言えなかった。前年度に、スギ等の粗抽出液の粘性を抑える効果がありそうな添加物を見出し、今年度も引き続き検討を行ったが、残念ながら顕著な効果は得られなかった。ただし、上記のRubisco性能の簡易評価法は、現状の粗抽出液作製方法を用いても、スギに適用可能であることが期待される。高山植物数種についてのRubisco活性測定も行う予定であったが、新型コロナウイルスの感染状況から、残念ながらサンプリングを実施することができなかった。

This year で は, Rubisco の performance evaluation 価 を よ り simple line に う た め, Rubisco の carbon acid fixed 応 の substrate affinity と metabolism to planning several と の masato を, Rubisco refined が don't の be で 験 department review 価 す る method に つ い て beg し 検 た. Youdaoplaceholder0 そ result, Rubisco carboic acid fixation activity of the crude extract of the leaf を, 400ppm <s:1> CO2ガスを gas <s:1> たreaction mixtureと, CO2 saturation condition <s:1> reaction Determination of mixture で し (そ れ ぞ れ vc and び kcatc と す る), vc/kcatc と kcatc と の masato is を み る こ と で review 価 で き る を likely see a し た. Status quo で は, イ ネ や オ オ ム ギ etc に お け る コ ン ト ロ ー ル デ ー タ が have て お り, progressive plants を raised や し て い く. ま た, past に report さ れ て い る Rubisco の キ ネ テ ィ ク ス か ら す る と, Rubisco の O2 に す seaborne る の substrate specificity も, vc/CO2 kcatc と kcatc と の masato is か ら presumption で き そ う で あ る. さ ら に こ の way を with い て, former annual に Rubisco high fixed carbon acid active が い こ と が shows さ れ た gymnosperms の Rubisco を review 価 し た と こ ろ, vc/kcatc は high く は な く, Rubisco の CO2 へ の affinity が low い こ と が presumption さ れ た た め, residual な が ら optimal れ た Rubisc oと えな えな った. Before the annual に, ス ギ etc. の crude extract の viscous を え suppression る unseen fruit が あ り そ う な additives を see し, lead our も き 続 き 検 line for を っ た が, residual な が ら 顕 the な fruit comes unseen は ら れ な か っ た. た だ し, written の Rubisco の simple performance evaluation method of 価 は, status quo の crude extract for method を い て も, ス ギ に may apply で あ る こ と が expect さ れ る. Alpine plants several に つ い て の Rubisco activity test line も う designated で あ っ た が, new コ ロ ナ ウ イ ル ス の infection status か ら, residual な が ら サ ン プ リ ン グ を be applied す る こ と が で き な か っ た.

项目成果

8 種の針葉樹におけるRubiscoのcarboxylase比活性の評価

8种针叶树Rubisco羧化酶比活性评价

• 发表时间: 2021
• 作者: 影山創大;伊藤佳菜;宮澤真;牧野 周;鈴木雄二
• 通讯作者: 鈴木雄二

早春に生育するC3草本植物におけるRubiscoのcarboxylase比活性の評価

早春C3草本植物Rubisco特异性羧化酶活性评价

• 发表时间: 2021
• 作者: 伊藤佳菜;影山創大;宮澤真;牧野 周;鈴木雄二
• 通讯作者: 鈴木雄二