水槽物語〜完結編〜

お茶部屋の水槽に、新たな仲間が加わりました！

また、本日をもって2018年は仕事納めとなります。2019年も皆川研究室をよろしくお願いします！

送別会

11月某日、河合寿子さんと河合文啓さんの送別会が行われました！

和やかな昼食会

PHOTO by Dr. Kim

山形でもお元気でお過ごしください！！

お別れ

10月某日、研究員の河合寿子さんが山形大学へ異動されました。新天地でのより一層の活躍を、ラボ一同お祈り申し上げます！！

記念品としていただいた植物

水槽物語〜中間報告〜

水質なども落ち着き、サンゴやら色々と導入されました！！

水槽物語〜生き物〜

ライブロックを設置後、ヤドカリやデバスズメダイ等が導入されました。

群泳するスズメダイ

水槽物語〜ライブロック設置〜

水槽にライブロックが設置されました。ライブロックとは、珊瑚の骨格に藻類やら何やら、色々な生物が付着したものです。

届いたライブロックを並べ...

丁寧に配置して...

紆余曲折あって...

一先ずの完成

2018/10/13

ライブロック　その先へ

お別れ

技術支援員として研究室をサポートしてくださっていた植野靖子さんが、１０月で退職となりました。

研究室一同、心より感謝するとともに、植野さんの旅立ちを応援しています！！

水槽物語〜セッティング完了〜

研究室の水槽に、LEDが導入されました！

ムーディな感じに

水槽物語〜序章〜

10月某日、引っ越しも落ち着き、水槽の立ち上げが始まりました。

まずは掃除です...

砂の汚れを懸念するメンバー達

綺麗になった水槽

これからどうなっていくのでしょうか。乞うご期待！！

旅立ち

九月某日、Yousef Yari Kamrani君と小菅晃太郎君が博士号を取得し、新天地へと旅立ちました。

新天地でのご活躍、研究室一同応援しております！

研究成果論文が科学誌に受理されました！！(2018年9月)

当研究室の研究成果が、科学誌のPCP誌に受理されました。タイトルと要旨は以下の通りです。

-Title-

ROC75 Functions as an Attenuator of the Circadian Clock to Control Photoprotective LHCSR3 Gene in Chlamydomonas reinhardtii

-Authors-

Yousef Yari Kamrani, Takuya Matsuo, Maria Mittag and Jun Minagawa

-Abstract-

Strong light intensity leads to harmful overexcitation of the photosystems in green algae. In Chlamydomonas reinhardtii, LHCSR3 is required for the rapid protective response known as energy-dependent quenching (qE). Because the majority of photoacclimation analysis has been conducted under controlled laboratory conditions, physiological responses to natural environmental changes such as light/dark cycles have not been examined in detail. Regarding fitness in higher plants and microalgae, light-dark cycles represent a major Zeitgeber for synchronizing the circadian clock to multiple physiological responses, yet there is little consensus with respect to the clock response to high-intensity light in photosynthetic organisms. In a previous study, 105 circadian rhythm insertional mutants were isolated as rhythm of chloroplast (roc) mutants. Here, we report our characterization of the roc75 mutant, which exhibited a significantly higher qE value and LHCSR3 protein accumulation when grown under red light. We performed transcript analysis of ROC75 in the pcry (plant-cryptochrome) and phot mutants and found that only the former accumulated lower levels of ROC75 mRNA, suggesting that the blue light photoreceptor pCRY positively regulates ROC75. However, the degradation of pCRY by high-light exposure contributes to prevent over-accumulation of ROC75, which in turn facilitates the PHOT mediated main activation pathway for LHCSR3. Furthermore, LHCSR3 mRNA exhibited a circadian rhythm, though its basal expression level in the roc75 mutant was higher than that in WT. We therefore conclude that ROC75 acts as an attenuator of the circadian clock to control LHCSR3 expression with blue and red light as stimuli for attenuation.

第１回アジア・オセアニア国際光合成学会

8/19から23日にかけて、中国の北京で第１回アジア・オセアニア国際光合成学会が開かれました。

当研究室からは皆川教授が招待講演を、Kim NIBBフェローがポスター発表を行いました。

また、会議の最終日には第１６回光合成若手の会セミナーが行われました。

どちらも大変素晴らしい会となったようです。

夏の実習 2018

8/22-24にかけ、大学生のための夏の実習が行われました。
皆川研究室は、滝澤研究室の協力という形で参加しました。

初めて見るPAMや超遠心機を使って、楽しみながら実験をしてくれたようです。


皆川研究室では体験入学も募集していますので、興味のある方はご連絡ください！

仙台

5月の26-27に日本光合成学会が開かれました。当研究室からは、Kim、岡島、渡邉の三人がポスター発表を行いました。

また、その後三日にかけ、新学術研究領域「新光合成」(facebook)の領域会議が行われました。どちらも日頃の研究成果を発表する活発な場となりました！

2018/19シーズン

皆川研究室に新たなメンバーも加わり、１年が始まりました。

上段左から

植野、加藤、Kim、渡邉、河合、佐藤、岡島、門脇、米沢、鎌田、外山、得津

下段左から

高橋、Ray、Yousef、谷中、岸本、皆川、横山、河合、野田

という並びです。

みなさま、今年もよろしくお願いします。

研究成果論文が科学誌に受理されました！！(2018年3月)

当研究室の研究成果が、科学誌のPNAS誌に受理されました。タイトルと要旨は以下の通りです。

-Title-

LHCSR1-dependent fluorescence quenching is mediated by excitation energy transfer from LHCll to photosystem l in Chlamydomonas reinhardtii

-Authors-

Kotaro Kosuge, Ryutaro Tokutsu, Eunchul Kim, Seiji Akimoto, Makio Yokono, Yoshifumi Ueno and Jun Minagawa

-Abstract-

Photosynthetic organisms are frequently exposed to light intensities that surpass the photosynthetic electron transport capacity. Under these conditions, the excess absorbed energy can be transferred from excited chlorophyll in the triplet state (3Chl*) to molecular O2, which leads to the production of harmful reactive oxygen species. To avoid this photooxidative stress, photosynthetic organisms must respond to excess light. In the green alga Chlamydomonas reinhardtii, the fastest response to high light is nonphotochemical quenching, a process that allows safe dissipation of the excess energy as heat. The two proteins, UV-inducible LHCSR1 and blue light-inducible LHCSR3, appear to be responsible for this function. While the LHCSR3 protein has been intensively studied, the role of LHCSR1 has been only partially elucidated. To investigate the molecular functions of LHCSR1 in C. reinhardtii, we performed biochemical and spectroscopic experiments and found that the protein mediates excitation energy transfer from light-harvesting complexes for Photosystem II (LHCII) to Photosystem I (PSI), rather than Photosystem II, at a low pH. This altered excitation transfer allows remarkable fluorescence quenching under high light. Our findings suggest that there is a PSI-dependent photoprotection mechanism that is facilitated by LHCSR1. 

研究成果論文が科学誌に受理されました！！(2018年1月)

当研究室の研究成果が、科学誌のJPCB誌に受理されました。タイトルと要旨は以下の通りです。

-Title-

Investigation on the Thermodynamic Dissociation Kinetics of Photosystem II Supercomplexes to Determine the Binding Strengths of Light-Harvesting Complexes

-Authors-

Eunchul Kim, Ryutaro Tokutsu, and Jun Minagawa

-Abstract-

The photosystem II (PSII) supercomplex splits water utilizing light energy, and is composed of a core dimer-complex surrounded by light-harvesting complexes (LHCs). In green algae, the major LHCs which are LHCII trimers, have thus far been categorized into strongly, moderately, or loosely binding LHCII trimers based on their predicted binding to core complexes. However, the binding energies have been indirectly predicted based on the presence or absence of LHCII trimers in the PSII supercomplex under electron microscopy, and have not been determined experimentally. In this study, we investigated the binding of LHCII trimers by analyzing thermodynamic dissociation kinetics using isolated PSII supercomplexes. We identified two activation energies for dissociation of LHCII trimers, 54 ± 19 kJ/mol and 134 ± 8 kJ/mol. This result indicated the types of intermolecular interactions between LHCII trimers and core complexes.

-簡単な解説-

これまで、クラミドモナスのPSll-LHCllにおけるLHCllはその結合タイプからS, M, L trimerとして分類されてきました。しかし、具体的な結合エネルギー等を直接示した研究はありませんでした。今回の研究では、LHCllの結合エネルギーを明らかにし、少くとも二種類以上の結合様式が存在することを明らかにしました。