光合成光利用効率調節因子の同定と作用機作の解析

• 課題番号: 2002002712
• 研究機関名: 農業生物資源研究所
• 研究分担: 農業生物資源研究所 植物生命科学研究部門 生理機能研究グループ 光合成研究チーム
• 研究期間: 継続2001～2002
• 年度: 2002
• 摘要: ミクロシーケンス法でD1タンパク質の切断部位を、ペプチドマッピング法で架橋部位を調べた。切断はD1タンパク質のDEループのC端側で、架橋はN端側で起こることがわかり、DEループ上の活性酸素攻撃部位で切断されるか架橋されるかが決まる可能性が示された。葉緑体強光逃避反応の欠損したアラビドプシス突然変異体（phot2, chup1）は野生株に比べて光合成光阻害と光傷害を受けやすいことを示し、強光逃避反応が光傷害回避に必須であることを明らかにした。D1タンパク質プロセシング酵素の活性に必須なアミノ酸残基のひとつLys338をArgあるいはHisに置換した変異酵素を作出し、大量発現系を構築するとともに、2種類の変異酵素ともに活性をもたないこと、Arg変異株は高温でのみ活性をもつことを明らかにした。現在これら変異酵素の酵素学的解析を行っている。ラン藻のD1タンパク質プロセシングの様相を調べ、低温ストレス下でプロセシングが特異的に阻害されること、プロセシングが2段階で進行することを明らかにした。好酸性光合成細菌Acidiphilium rubrumの光合成色素Zn-Bchl aのNMR解析を種々の溶媒中で行い、励起エネルギーと溶媒の屈折率とが直線的な相関関係を示すことを明らかにした。生葉の光合成機能の非破壊イメージングに向け、超高速プログレッシブCCDカメラによる解析法と超高磁場型ミクロMRIによる解析法とを比較検討した。