光合成の迅速制御を可能にする新規レドックス制御経路

新型氧化还原控制途径能够快速控制光合作用

基本信息

  • 批准号:
    22K19130
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.08万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2022-06-30 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

酸化還元を基盤としたタンパク質翻訳後修飾であるレドックス制御は、植物の光合成制御において必須の役割を果たしている。研究代表者は、この制御システム全体の分子機構と生理的役割の解明を目指して研究を行っている。その過程において最近、これまで知られていなかった還元力伝達経路が葉緑体に存在し、光合成反応を光照射に応答して迅速に制御している可能性を示唆する結果を得た。そこで本研究課題では、未知の還元力伝達経路の実体を解明し、新規の光合成制御メカニズムを明らかにすることを目的とした。本年度は、これまでに研究代表者自身が見出した葉緑体チラコイド膜の新規レドックス分子候補に着目し、その機能解析を進めた。その結果、以下の進展があった。1)このレドックス分子のペプチド断片を抗原として特異的抗体を作製した。この抗体を用いたウェスタン解析によって、このレドックス分子はチラコイド膜のストロマ側に表在していることを明らかにした。2)このレドックス分子の生化学的特性に迫るために、全長のリコンビナントタンパク質の作成を試みた。大腸菌を用いた系ではどのような条件下でも発現が認められなかったが、無細胞合成系によって発現を確認することができた。3)このレドックス分子の生理的機能に迫るために、ゲノム編集(CRISPR/Cas9)によってシロイヌナズナのノックアウト株の作出を試みた。そして、異なる変異を含んだ複数の株を単離することができ、ウェスタン解析によって完全にタンパク質発現が抑制されていることを確認した。
酸化還元を基盤としたタンパク質翻訳後修飾であるレドックス制御は、植物の光合成制御において必須の役割を果たしている。研究代表者は、この制御システム全体の分子機構と生理的役割の解明を目指して研究を行っている。その過程において最近、これまで知られていなかった還元力伝達経路が葉緑体に存在し、光合成反応を光照射に応答して迅速に制御している可能性を示唆する結果を得た。そこで本研究課題では、未知の還元力伝達経路の実体を解明し、新規の光合成制御メカニズムを明らかにすることを目的とした。本年度は、これまでに研究代表者自身が見出した葉緑体チラコイド膜の新規レドックス分子候補に着目し、その機能解析を進めた。その結果、以下の進展があった。1)このレドックス分子のペプチド断片を抗原として特異的抗体を作製した。この抗体を用いたウェスタン解析によって、このレドックス分子はチラコイド膜のストロマ側に表在していることを明らかにした。2)このレドックス分子の生化学的特性に迫るために、全長のリコンビナントタンパク質の作成を試みた。大腸菌を用いた系ではどのような条件下でも発現が認められなかったが、無細胞合成系によって発現を確認することができた。3)theððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððððä。そして、異なる変異を含んだ複数の株を単離することができ、ウェスタン解析によって完全にタンパク質発現が抑制されていることを確認した。

项目成果

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专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
東工大ニュース:光が当たると光合成酵素が活性化する分子メカニズム
东京科技新闻:暴露在光线下激活光合酶的分子机制
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
東工大化生研 田中・吉田研究室
东京工业大学田中/吉田实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Cystathionine-β-synthase X proteins negatively regulate NADPH-thioredoxin reductase C activity
胱硫醚-β-合酶 X 蛋白负向调节 NADPH-硫氧还蛋白还原酶 C 活性
  • DOI:
    10.1016/j.bbrc.2023.02.055
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Tran C.M.;Mihara S.;Yoshida K.*;Hisabori T.*
  • 通讯作者:
    Hisabori T.*
Oxidative regulation of chloroplast ATP synthase by thioredoxin-like proteins
硫氧还蛋白样蛋白对叶绿体 ATP 合酶的氧化调节
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Sekiguchi Takatoshi;Keisuke Yoshida;Ken-Ichi Wakabayashi;Toru Hisabori
  • 通讯作者:
    Toru Hisabori
シロイヌナズナにおける葉緑体内局在型Trx様タンパク質の非光化学的消光制御への関与
拟南芥叶绿体内定位的 Trx 样蛋白参与非光化学猝灭控制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    遠藤玉樹;N. Brodyagin;D. Hnedzko;E. Rozners;杉本直己;福士結香,横地佑一,若林憲一,吉田啓亮,久堀徹
  • 通讯作者:
    福士結香,横地佑一,若林憲一,吉田啓亮,久堀徹
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