光合成膜の環境順応を実現する膜内在色素タンパク質複合体間の相互作用の解明

阐明实现光合膜环境适应的膜固有色素蛋白复合物之间的相互作用

基本信息

批准号：
17750069
负责人：
熊崎茂一
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

平成18年度には、緑藻、藍藻、植物の全ての試料について、光化学系1、光化学系2、フィコビリゾームが発する蛍光スペクトルとその細胞内(葉緑体内)発光領域に関する膨大な基礎データを取得することができ、その結果、光合成を行うチラコイド膜の動作機構解明につながる多くの知見を発見することができた。多数の細胞、葉緑体の精密顕微スペクトル画像を得るために、ラインスキャン半共焦点二光子励起蛍光スペクトル顕微鏡を完成させた。これは線状領域の全ての点からの蛍光スペクトルを一度の露光時間で得るもので3次元走査時間を1桁以上改良することができた。それを用いて以下の知見を得た。(1)ラン色細菌の細胞において、自己吸収効果や分解能の波長依存性では説明できない細胞内蛍光スペクトル変化を見出した。特にフィコビリゾームと光化学系2の間の強度比がチラコイド膜形態との間に高い相関を示した。(2)植物(トウモロコシ)の葉緑体で、夜間に採取した葉緑体と昼間に採取した葉緑体の間で、系統的な差を見出すことができた。それは巨視的計測でこれまで知られてきた現象ではあるが光学顕微鏡としては最高の解像力の空間レベルで確認されたのは初めてであろう。そして、チラコイド膜のグラナ領域とそれ以外の領域を系1蛍光と系2蛍光の強度比から識別するための波長領域を決定することができた。我々の研究は葉緑体内のチラコイド膜構造を観察するための方法論を提案しており、今後、蛍光検出感度、解像力の向上によってさらに精密な葉緑体観察法として発展できる可能性が明確に示された。今のところ顕微鏡専門国際誌に投稿済みで、最終的な受理とはなっていないが、査読の第一段階では、軽微な修正で受理される可能性が高いと言う返事を得ている。

在2006年，我们能够获取有关光系统1，Photosyste 2和Phycobilisomemes发出的荧光光谱的大量基本数据，以及所有绿藻，蓝绿色藻类和植物的细胞内细胞内（叶绿体内部）的发光区域（在叶绿体内部），我们可以发现许多机制，从而可以发现该发现的机制，从而可以发现该发现的机制，从而引起了这种机制。进行光合作用的膜。完成线扫描半偶然的两光子激发荧光光谱显微镜，以获得多个细胞叶绿体的精确微光谱图像。这允许从线性区域中的所有点的荧光光谱在一次曝光时获得，从而可以通过1个数量级改进3D扫描时间。这用于获得以下发现：（1）在兰花色细菌的细胞中，我们发现细胞内荧光光谱的变化无法通过自我吸收效应和分辨率的波长依赖性来解释。特别是，植物盘状体和光系统2之间的强度比显示出与类囊体膜形态高的相关性。（2）在夜间收集的叶绿体和白天收集的叶绿体之间发现了系统差异。尽管这是一种以宏观测量而闻名的现象，但这是第一次在以最高分辨率的空间水平上确认光学显微镜。然后，确定了用于区分Grana区域的波长区域和类囊体膜的其他区域与系统1和系统2的强度比。我们的研究提出了一种观察叶绿体内类囊体膜结构的方法，并且清楚地表明，通过改善荧光检测敏感性和分辨率，可以在将来开发更精确的叶绿体观察方法。到目前为止，它已提交给专门研究显微镜的国际杂志，尚未完成，但是同行评审的第一阶段已收到答复，说可能会因较小的修订而被接受。