第1429回生物科学セミナー
レドックスを基盤とした植物葉緑体の機能統御ネットワーク
吉田 啓亮 准教授（東京工業大学 科学技術創成研究院 化学生命科学研究所）
2022年12月14日(水) 17:05-18:35 Zoomによるweb講義
移動能力を欠く植物が、絶えず変動する光環境で効率良く光合成を行うためには、光合成の場である葉緑体の機能を柔軟かつ精密に調節する必要がある。演者らは、光エネルギーを酸化還元シグナルへと変換し、標的酵素に伝達してその機能を制御する“レドックス制御系”に注目している。この制御系は古くから知られてきたが、近年、多くのタンパク質（複数のチオレドキシン分子種などの制御因子群およびそれらにより制御される標的酵素群）が関わるネットワーク状システムとして再認識されている。レドックス制御系は葉緑体内でどのように組織され、環境変動に対してどのように応答し、植物の生存戦略においてどのような意義を持つのだろうか。これらの疑問の徹底解明に挑む我々の研究について、最近の成果を中心に紹介したい。
参考文献
1.Yoshida K, Hara A, Sugiura K, Fukaya Y, Hisabori T (2018) Thioredoxin-like2/2-Cys peroxiredoxin redox cascade supports oxidative thiol modulation in chloroplasts. Proc Natl Acad Sci USA 115:E8296-E8304
2.Yoshida K, Ohtaka K, Hirai MY, Hisabori T (2020) Biochemical insight into redox regulation of plastidial 3-phosphoglycerate dehydrogenase from Arabidopsis thaliana. J Biol Chem 295:14906-14915
3.Yokochi Y, Yoshida K, Hahn F, Miyagi A, Wakabayashi K-I, Kawai-Yamada M, Weber APM, Hisabori T (2021) Redox regulation of NADP-malate dehydrogenase is vital for land plants under fluctuating light environment. Proc Natl Acad Sci USA 118:e2016903118
4.Yoshida K, Hisabori T (2021) Biochemical basis for redox regulation of chloroplast-localized phosphofructokinase from Arabidopsis thaliana. Plant Cell Physiol 62:401-410
5.Yokochi Y, Fukushi Y, Wakabayashi K-I, Yoshida K, Hisabori T (2021) Oxidative regulation of chloroplast enzymes by thioredoxin and thioredoxin-like proteins in Arabidopsis thaliana. Proc Natl Acad Sci USA 118:e2114952118
6.Sekiguchi T, Yoshida K, Wakabayashi K-I, Hisabori T (2022) Dissipation of the proton electrochemical gradient in chloroplasts promotes the oxidation of ATP synthase by thioredoxin-like proteins. J Biol Chem 298:102541
7.Yoshida K, Yokochi Y, Tanaka K, Hisabori T (2022) The ferredoxin/thioredoxin pathway constitutes an indispensable redox-signaling cascade for light-dependent reduction of chloroplast stromal proteins. J Biol Chem doi:10.1016/j.jbc.2022.102650
担当研究室：植物生態学研究室 寺島一郎
