原始緑藻の光合成集光装置とその光環境適応機構の解析

原始绿藻光合光捕获装置及其光环境适应机制分析

• 批准号: 07F07141
• 负责人: 皆川 純
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07F07141/
• 关键词: 光合成; プラシノ藻類; 光ストレス; カロテノイド; 植物プランクトン

外国人特別研究員の帰国前倒しに伴い,実質研究機関は4-6月の3ヶ月となったため,主に前年度の成果のまとめが行われた.前年度プラシノ藻Ostreococcus tauriより初めて単離に成功した光化学系I超複合体のタンパク質組成は,光化学系I反応中心サブユニットに加え,緑色植物で光化学系I専用の集光アンテナとして機能するLHCIが確認された.さらに,高等植物で光化学系II専用の集光アンテナとして知られるモノマーLHCIIであるCP26/CP29も確認された.これらCP26/CP29は緑藻ではステート遷移機構により光条件により,光化学系I,光化学系IIの間を行き来することがわかっていたが,さらに祖先型のプラシノ藻では光化学系I専用のアンテナとして機能していることが明らかとなった.モノマーLHCIIはもともと光化学系I固有の集光アンテナであったが,植物の進化に伴い陸上での生育を支えるため,まずは光化学系IとIIの間を行き交い,やがて高等植物では,光化学系II固有に集光アンテナとなったと考えられる.また,プラシノ藻の光化学系の特徴として,陸上植物では普遍的に見られる赤外域での蛍光(レッドクロロフィル)が存在しないこともわかった.レッドクロロフィルの役割についてはまだ確立されていないが,植物が陸上で生存していくために励起エネルギーを保持しているものと考えられているが,プラシノ藻は,その必要がない光合成の型式を現在でも保存しているものと考えられる.

由于国外特约研究人员提前回国，实际研究所只开放了4月至6月的三个月时间，所以主要是总结上一年的成果。首次从金牛座中成功分离的光系统I超复合物的蛋白质组成表明，除了光系统I反应中心亚基外，LHCI在绿色植物中专门充当光系统I的光捕获天线。已证实，CP是一种单体LHCII，被称为专用于高等植物光系统II的光捕获天线。 26/CP29 也被证实在绿藻中，这些 CP26/CP29 根据光照条件通过状态转换机制在光系统 I 和光系统 II 之间来回移动，很明显单体 LHCII 专门充当天线。对于系统I。最初，它是光系统I特有的光捕获天线，但随着植物的进化，为了支持陆地上的生长，它首先在光系统I和II之间移动，然后在高等植物中，它成为光系统特有的光捕获天线II. 据认为，Prasinophyceae 的光系统的特点是能够在红外区域运行，这在陆地植物中很常见。还发现植物中不存在荧光（红色叶绿素），尽管红色叶绿素的作用尚未确定，但人们认为它保留了激发能量，以便植物在陆地上生存。认为Prasinophyceae仍然保留了一种不需要这种光合作用的类型。

项目成果

Nonphotochemical quenching in the prasinophyte Ostreococcus tauri

金牛石藻中的非光化学猝灭

• 发表时间: 2008
• 作者: Swingley;Takizawa;Kato;Minagawa
• 通讯作者: Minagawa

Understanding the evolution of eukaryotic light-harvesting through biochemical analysis of the prasinophyte alga Ostreococcus tauri

通过对金牛石藻的生化分析了解真核生物光捕获的进​​化

• 发表时间: 2009
• 作者: Wesley Swingley;Jun Minagawa
• 通讯作者: Jun Minagawa