研究紹介

研究概要

　　光合成は，太陽光のエネルギーを利用して大気中の二酸化炭素から炭水化物を合成する反応です．光合成は植物が自身の生存のため行う生理反応ですが，同時に地球上のすべての生物が利用する物質とエネルギーを供給する基本反応でもあります．

　　光合成は緑葉細胞内の葉緑体で行われますが，それ単独で完結する反応ではなく，細胞内の様々な代謝経路と相互に影響を及ぼしあっています．実際，光合成炭酸固定回路（カルビン回路）は常に最大効率で働いているのではなく，細胞内の代謝バランスに応じてその反応がコントロールされています．また，植物の部位（器官）や発達ステージによって，光合成と代謝経路の相互作用や制御機構も異なります．

　　私たちは，光合成とアミノ酸合成，ショ糖合成などの一次代謝が，どのような代謝ネットワークを形成しているのか，そのネットワークがどうやって制御されているのかを，細胞レベル，植物体レベルで明らかにすることを目的に研究を行っています．関与する遺伝子の機能と発現制御機構，関与するタンパク質の機能と相互作用の様相を，分子生物学的・逆遺伝学的手法で解析しています．また，遺伝子組換え技術を用いて，光合成・一次代謝を改良する研究も行っています．

現在の研究テーマ

・イネ一次代謝関連酵素遺伝子の研究

       ・PEPC制御タンパク質（PEPCキナーゼ）の機能解析

       ・葉緑体に局在する新奇一次代謝関連酵素遺伝子の解析

・光合成の制御メカニズムの解析

       ・高CO₂による光合成のダウンレギュレーションの解析

・イネへの疑似Ｃ４光合成回路の付与

・Ｃ４光合成の成立要因の研究