Investigation of the mechanism for high light tolerance in photosystem I in the green alga Chlamydomonas reinhardtii

绿藻莱茵衣藻光系统I高耐光机制的研究

• 批准号: 22K06275
• 负责人: 高橋 拓子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Saitama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06275/
• 关键词: 光化学系I複合体; ターンオーバー; 光阻害; チラコイド膜タンパク質; 光化学系I; 光ストレス; 電子伝達

光合成の最適化には、二つの光化学系((PSI, PSII)が協調的に機能することが重要であるが、PSIIは強光ストレスに弱く容易に失活する一方、PSIは強光下でも活性を維持することが知られている。また、PSIIは光阻害の受けやすさから複合体のターンオーバー速度が速いことがわかっているが、PSI複合体のターンオーバーに関する知見はほとんどない。本研究では、PSI複合体のターンオーバー過程を明らかにすることを目的として、クラミドモナスを用いて解析を行なっている。これまでの報告及び自身の解析結果から、チラコイド膜タンパク質PGRL1が、強光下でのPSI活性維持に必要であることが明らかになっているため、本研究ではPSI光阻害のモデルとして、PGRL1欠損株を及び野生株クラミドモナスを用いて、強光ストレス前後でのPSI活性の変化並びにPSIサブユニットのタンパク質レベルを解析している。これまで、野生株ではPSI光阻害が起こらないことが知られていたが、条件次第では野生株においてもPSI光阻害が起こる可能性があることが示唆されたため、解析を続行している。PSI光阻害後、PSIタンパク質レベルは大きく減少しないように見受けられたが、こちらも再現性について解析中である。

Optimal photosynthetic の に は, two つ の light chemistry ((PSI and PSII) が coordination に function す る こ と が important で あ る が, PSII は light ス ト レ ス に weak く easy に inactivation す る side, PSI は bright light で も active を support す る こ と が know ら れ て い る. Harm の ま た, PSII は photoresist by け や す さ か ら complex の タ ー ン オ ー バ ー speed が speed い こ と が わ か っ て い る が, PSI complex の タ ー ン オ ー バ ー に masato す る knowledge は ほ と ん ど な い. This study で は, PSI complex の タ ー ン オ ー バ ー process を Ming ら か に す る こ と を purpose と し て, ク ラ ミ ド モ ナ ス を with い て parsing line を な っ て い る. こ れ ま で の の analytic result report and び itself か ら, チ ラ コ イ ド membrane タ ン パ ク qualitative PGRL1 が, bright light で の PSI activity to maintain necessary で に あ る こ と が Ming ら か に な っ て い る た め, this study で は PSI light resistance against の モ デ ル と し て, PGRL1 owe damage seedlings ク を and び wild ラ ミ ド モ ナ ス を with い て, strong light ス ト レ Before and after ス で の PSI active の variations and び に PSI サ ブ ユ ニ ッ ト の タ ン パ ク qualitative レ ベ ル を parsing し て い る. こ れ ま で, wild strains で は PSI light resistance against が up こ ら な い こ と が know ら れ て い た が, conditions and sizable で は wild strains に お い て も PSI light resistance against が up こ る possibility が あ る こ と が in stopping さ れ た た め, parse を 続 line し て い る. PSI, after light resistance against PSI タ ン パ ク qualitative レ ベ ル は big き く reduce し な い よ う に see the け ら れ た が, こ ち ら も reproducibility に つ い て in parsing で あ る.