クロロフィル蛍光を用いたシアノバクテリアの代謝系相互作用の定量的解析

使用叶绿素荧光定量分析蓝藻代谢相互作用

基本信息

批准号：
14J07221
负责人：
小川敬子
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J07221/
关键词：
シアノバクテリアクロロフィル蛍光光合成呼吸

项目摘要

光合成色素のクロロフィルが放出する蛍光は、光合成の状態を反映する。一方で、原核光合成生物のシアノバクテリアにおいては、全代謝経路はオルガネラに局在せず一つの細胞内に混在し相互に作用し得る状態にあるため、クロロフィル蛍光には光合成を通して他の代謝系の状態も反映される。本研究では前（平成27）年度に、シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803において、代謝系に直接的に関与する遺伝子のみならずタンパク質翻訳に関与する酵素をコードする遺伝子の破壊もクロロフィル蛍光挙動に反映されることを明らかにしている。これはタンパク質翻訳関連遺伝子の破壊株において光合成電子伝達鎖で光化学系Ⅰより下流が野生株よりも酸化的になっているためであることを、本（平成28）年度明らかにした。さらに、アミノ酸代謝に関わる複数の遺伝子の破壊株において、クロロフィル蛍光挙動がタンパク質翻訳関連遺伝子破壊株と同じ傾向を示すことを見出した。これらの結果から、タンパク質翻訳関連遺伝子の破壊により増加すると予想されるアミノ酸含有量がクロロフィル蛍光挙動に影響を与えていることが示唆される。これらの成果を、国内学会では第7回日本光合成学会年会、日本植物学会第80回大会、第58回日本植物生理学会年会において、国際会議ではFinnish-Japanese symposium 2016において報告した。また、本研究課題を通してこれまで明らかにしてきた代謝系間の相互作用やクロロフィル以外の色素の影響により生じる問題も内容に含めてクロロフィル蛍光測定手法について総説論文にまとめ、Photosynthesis Research誌に発表した。

光合色素叶绿素发出的荧光反映了光合作用的状态。另一方面，在原核光合生物蓝藻中，所有代谢途径并不局限于细胞器内，而是在单个细胞内共存，并且可以相互影响的状态也得到体现。在本研究中，在上一财年（2015），我们研究了蓝藻集胞藻 PCC 6803，叶绿素荧光不仅反映了直接参与代谢系统的基因的破坏，而且还反映了编码参与蛋白质翻译的酶的基因的破坏。行为已经明确，一定会做到。今年，我们澄清这是因为在蛋白质翻译相关基因被破坏的菌株中，光合电子传递链中光系统I的下游比野生型菌株氧化性更强。此外，我们发现，涉及氨基酸代谢的多个基因被破坏的菌株的叶绿素荧光行为表现出与蛋白质翻译相关的基因被破坏的菌株相同的趋势。这些结果表明，由于蛋白质翻译相关基因的破坏，预计氨基酸含量会增加，从而影响叶绿素荧光行为。这些成果在日本光合作用学会第7届年会、日本植物学会第80届年会、日本植物生理学会第58届年会等国内会议以及日本植物学会等国际会议上发表了报告。 2016 年芬兰-日本研讨会。此外，我们在一篇综述论文中总结了叶绿素荧光测量方法，其中包括通过本研究项目阐明的代谢系统之间的相互作用以及叶绿素以外的色素影响引起的问题，并将其发表在《光合作用研究》杂志上。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803における翻訳関連遺伝子の破壊がクロロフィル蛍光に与える影響

翻译相关基因的破坏对蓝细菌集胞藻 PCC 6803 中叶绿素荧光的影响。

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
小川敬子;鈴木健太;園池公毅
通讯作者：
園池公毅

Problems and its exploitation of chlorophyll fluorescence measurement in cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803

蓝藻集胞藻叶绿素荧光测量存在的问题及其开发利用。

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ogawa;T. and Sonoike;K.
通讯作者：
K.

Analysis of spontaneous suppressor mutants from the photomixotrophically-grown pmgA-disrupted mutant in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803

对蓝藻集胞藻中光合营养生长的 pmgA 破坏突变体的自发抑制突变体进行分析。

DOI：
10.1007/s11120-015-0143-8
发表时间：
2015
期刊：
Photosynth. Res.
影响因子：
0
作者：
Nishijima;Y.;Kanesaki;Y.;Yoshikawa;H.;Ogawa;T.;Sonoike;K.;Nishiyama;Y. and Hihara;Y.
通讯作者：
Y.

クロロフィル蛍光測定から見えるシアノバクテリアの代謝系間相互作用

从叶绿素荧光测量中看到蓝藻代谢系统之间的相互作用