園池研究室

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光合成のしくみとルールを。

園池研究室は、光のエネルギーで二酸化炭素を有機物に変える光合成のしくみを研究しています。
光合成の主な反応経路や部品はすでに分かっていますが、その精巧なしくみがどう組み上がり、環境が変わるとどう作り変えられるのかはまだ分かっていません。
モデル植物のシロイヌナズナ、モデル光合成生物のシアノバクテリア、低温に弱いキュウリなどを材料にして、この問いに答えようとしています。
自然界の光合成は環境の要因に制限されるため、光合成と環境要因の関わりを通して植物の生存戦略を追っています。

Research研究课题

園池研究室は、光合成のしくみがどのように組み上がり、環境が変わったときにどう作り変えられるのかを研究しています。光合成の反応経路や構成タンパク質はほぼ分かっているという段階を踏まえ、そのはたらきを決めているルールの方を、順化・適応・進化という切り口から調べています。

※示意图

植物の環境応答システムの分子生物学↗

クロロフィル蛍光の2次元画像の時間変化を測る手法を使い、シアノバクテリアの遺伝子破壊株の表現型を網羅的に調べています。同じ手法はシロイヌナズナにも応用でき、生育は野生株と変わらないのに光合成系だけが微妙に変わっている変異株を探しています。

※示意图

光環境への順化・適応・進化↗

光合成生物は光を必要とする一方で、強すぎる光には対策が要ります。光化学系の量比を調節する遺伝子を壊したシアノバクテリアの変異株を使い、強い光のもとで変異株が野生株に置き換わっていく過程を研究室内で再現するなど、順化と適応と進化を調べています。

※示意图

植物の低温障害のしくみ↗

キュウリやトマトのように熱帯・亜熱帯が原産の植物は、10℃あたりを境に光合成が急に落ちて生育が妨げられます。この障害が光化学系Iに特異的に起こること、活性酸素を消す仕組みが関わっていることを示し、低温を感じ取る部位の探索を進めています。

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