緑藻メソスティグマのユニークな光防御機構の解析―淡水性緑藻から陸上植物へ

绿藻Mesostigma独特的光保护机制分析——从淡水绿藻到陆地植物

基本信息

批准号：
21K06224
负责人：
高林厚史
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06224/
关键词：
熱放散機構 PsbS 緑藻光化学系の分離 Native-PAGE 光合成メソスティグマ

项目摘要

今年度は3種類の緑藻のPsbS遺伝子およびシロイヌナズナのPsbS遺伝子をシロイヌナズナのnpq4株（PsbS欠損株）に導入した形質転換体を用いて、PAMクロロフィル蛍光解析により、緑藻のPsbS遺伝子の導入によりnpq4株の熱放散能が回復したかどうかを解析した。その結果、まず、シロイヌナズナPsbS遺伝子のみならず、3種類全ての緑藻のPsbS遺伝子の導入株においてnpq4よりも有意に高いNPQ（non-photochemical quencning）を示すことが明らかになった。しかし、NPQは熱放散のみならず、ステート遷移や光阻害の影響を含むパラメータである。そこで、熱放散の（より直接的な）指標であるqEを測定したところ、やはり形質転換体全てでnpq4株よりも高いqE値を示すことが明らかになった。これらの結果は緑藻のPsbS遺伝子がシロイヌナズナにおいても熱放散に機能し得ることを示す結果である。なお、申請者による遺伝子配列解析の結果、（リポジトリに登録されていた）Mesostigma virideのRNA seqデータに由来するPsbS遺伝子の配列は、おそらく、Chlorokybusのものではないかと推測された。なお、ChlorokybusはM. virideの近縁種であり、緑藻の進化における系統的な位置はほぼ同一であるため、本研究の研究デザインには影響はない。また、ストレプト藻類の光化学系の構造解析はまだ行われていない。とりわけ緑藻の進化初期に分岐したM. virideの光化学系の構造を明らかにすることは、緑藻の進化を考える上で重要である。そこで、M. virideの光化学系Iおよび光化学系IIをショ糖密度勾配で分離した結果、まずは光化学系Iについて良好なサンプルが得られたため、その構造解析を試みる予定である。

今年，在Sirini Nazuna NPQ4股票中（PSBS不足份额）中的三种绿色藻类PSBS基因和Sirini Nazuna PSBS基因被转化，PAM氯酚荧光分析具有绿色藻类PSBS基因的引入。能力已经恢复。结果，据揭示了在所有三种类型的绿色藻类PSBS基因的PSBS基因以及PSBS PSBS中的PSBS基因的引入PSBS基因中，NPQ（非光化学示威）显着高于NPQ4。但是，NPQ不仅是热辐射的参数，而且是状态过渡和轻抑制的影响。因此，量化宽松的测量值是（更直接的）索引（更直接）的热辐射指标，表明所有变压器均显示出比NPQ4菌株更高的量化量子。这些结果表明，即使在Sirinnazuna中，绿藻的PSB基因也可以用于热分散。申请人的遗传序列分析的结果是，据推测，源自中肠中的RNA SEQ数据的PSB基因序列（在存储库中注册）可能来自Chlorokybus。 Chlookybus是Viride的密切相关的物种，在绿藻的进化中的系统位置几乎相同，因此对这项研究的研究设计没有影响。此外，尚未进行链球藻类光照制图的结构分析。特别是，在考虑绿藻的进化时，阐明了Viride M. viride的结构，该结构已分为绿藻的早期进化。因此，由于Viride M. viride的光化学I和光化学II的分离，具有SU但巧克力密度梯度，这是光化学系统的好样品。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Characterization of photosystem II assembly complexes containing ONE-HELIX PROTEIN1 in Arabidopsis thaliana

DOI：
10.1007/s10265-022-01376-x
发表时间：
2022-02
期刊：
Journal of Plant Research
影响因子：
2.8
作者：
Hanaki Maeda;Koharu Takahashi;Y. Ueno;Kei Sakata;Akari Yokoyama;Kozue Yarimizu;F. Myouga;K. Shinozaki;Shin-ichiro Ozawa;Yuichiro Takahashi;A. Tanaka;Hisashi Ito;S. Akimoto;Atsushi Takabayashi;R. Tanaka
通讯作者：
Hanaki Maeda;Koharu Takahashi;Y. Ueno;Kei Sakata;Akari Yokoyama;Kozue Yarimizu;F. Myouga;K. Shinozaki;Shin-ichiro Ozawa;Yuichiro Takahashi;A. Tanaka;Hisashi Ito;S. Akimoto;Atsushi Takabayashi;R. Tanaka

Letter to the Editor: Weak-Acidic Clear-Native Polyacrylamide Gel Electrophoresis for the Separation of the Intact Forms of Thylakoid Protein Complexes

致编辑的信：弱酸性透明天然聚丙烯酰胺凝胶电泳用于分离完整形式的类囊体蛋白复合物