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

• 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

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。

光合染料的叶绿素释放的荧光反映了光合作用的状态。另一方面，在蓝细菌中，是一种核酸的光合有机体，总代谢途径不局部到细胞器中，并且处于可以与一个细胞混合和相互作用的状态，因此氯植物荧光也反映了其他代谢系统通过光合作用反映了其他代谢系统的状态。在上一年（2015年）中，这项研究表明，在蓝细菌中，合成细胞群。 PCC 6803，涉及蛋白质翻译涉及的酶的基因的破坏，不仅是直接参与代谢系统的基因，而且还反映了与蛋白质翻译相关的酶的基因，都反映在叶绿素荧光行为中。这在2016年透露，这是因为光合系统I I的光合电子传输链比破坏蛋白质翻译相关基因的菌株中的野生菌株更具氧化性。此外，发现在与氨基酸代谢有关的多种基因破坏菌株中，叶绿素荧光行为表现出与蛋白质翻译相关的基因破坏菌株中相同的趋势。这些结果表明，由于蛋白质翻译相关基因的破坏，预计氨基酸含量会影响叶绿素荧光行为。这些结果在日本光合作用学会的第七届年度会议上，日本植物学会的第80届年会，日本植物生理学学会的第58届年会以及2016年国际会议上的芬兰 - 日本研讨会。此外，含量中还包括叶绿素荧光测量方法，包括代谢系统与叶绿素以外的染料的作用之间的相互作用，研究人员还包括含量并在光合作用研究中发表。

项目成果

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。

• 发表时间: 2016
• 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。

• 发表时间: 2015
• 作者: Ogawa;T. and Sonoike;K.
• 通讯作者: K.

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

• 发表时间: 2015
• 作者: 小川敬子;鈴木健太;園池公毅
• 通讯作者: 園池公毅

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.
• 作者: Nishijima;Y.;Kanesaki;Y.;Yoshikawa;H.;Ogawa;T.;Sonoike;K.;Nishiyama;Y. and Hihara;Y.
• 通讯作者: Y.

シアノバクテリアのNPQの光強度依存性を決める要因の解析

蓝藻NPQ光强依赖性决定因素分析

• 发表时间: 2014
• 作者: 小川敬子;園池公毅
• 通讯作者: 園池公毅