Elucidation of molecular functions of the oxygen-evolving complex homologs in chloroplasts

叶绿体中释氧复合物同系物的分子功能的阐明

• 批准号: 23780103
• 负责人: IFUKU KENTARO
• 金额: $ 2.91万
• 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: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23780103/
• 关键词: 植物; 光合成; 電子伝達; 環境応答; 分子進化; 葉緑体; 電子伝達鎖; 光化学系II; 酸素発生系; 循環的電子伝達

The oxygen-evolving complex (OEC) proteins are membrane-peripheral proteins bound to thylakoid lumenal side of photosystem (PS) II, and PsbP and PsbQ are the OEC proteins found in green plants. In addition, multiple homologs for PsbP and PsbQ have been identified in chloroplasts and in cyanobacteria; however, their functions have not been fully elucidated yet. In this study, we characterized molecular functions of the OEC homologs using mutants of Arabidopsis and cyanobacteria. It was found that the OEC homologs indeed have various functions in photosynthetic electron transport, such as the regulation of PSII activity under various light conditions and the accumulation of the chloroplast NAD(P)H dehydrogenase (NDH) complex that operates in cyclic electron transport around PSI. These results suggest that functional diversification of the OEC homologs has occurred during evolution to support the optimum photosynthesis.

释氧复合物 (OEC) 蛋白是与光系统 (PS) II 的类囊体腔侧结合的膜外周蛋白，PsbP 和 PsbQ 是在绿色植物中发现的 OEC 蛋白。此外，在叶绿体和蓝细菌中还发现了 PsbP 和 PsbQ 的多种同源物；然而，它们的功能尚未完全阐明。在这项研究中，我们利用拟南芥和蓝细菌的突变体表征了 OEC 同源物的分子功能。结果发现，OEC同系物确实在光合电子传递中具有多种功能，例如在各种光照条件下调节PSII活性以及在叶绿体周围进行循环电子传递的叶绿体NAD(P)H脱氢酶(NDH)复合物的积累PSI。这些结果表明，OEC 同系物在进化过程中发生了功能多样化，以支持最佳的光合作用。

项目成果

シアノバクテリア型PsbP(Cyano P)の分子機能に関する研究

蓝藻PsbP（Cyano P）的分子功能研究

• 发表时间: 2013
• 作者: 青井政樹;菓子野康浩;佐藤文彦;伊福健太郎
• 通讯作者: 伊福健太郎

Functions of Thylakoid Lumenal Proteins Against Photoinhibiton of Photosystem II

类囊体腔蛋白对抗光系统 II 光抑制的功能

• 发表时间: 2013
• 期刊: 光合成研究
• 作者: 松田真弥;篠倉悠久;辻明彦;湯浅恵造;Kentaro Ifuku
• 通讯作者: Kentaro Ifuku

Cross-linking Evidence for Multiple Interactions of the PsbP and PsbQ Proteins in a Higher Plant Photosystem II Supercomplex

• DOI: 10.1074/jbc.m114.574822
• 发表时间: 2014-07-18
• 期刊: JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 4.8
• 作者: Ido, Kunio;Nield, Jon;Ifuku, Kentaro
• 通讯作者: Ifuku, Kentaro

Evolution of the OEC family proteins in chloroplasts and plant adaptation to the environment

叶绿体中 OEC 家族蛋白的进化和植物对环境的适应

• 发表时间: 2012
• 作者: Ifuku;K.
• 通讯作者: K.

Functional Diversification of photosystem II extrinsic subunits in higher plants

高等植物光系统II外在亚基的功能多样化

• 发表时间: 2011
• 作者: Ifuku;K
• 通讯作者: K