生命応答戦略科学 第６回講義
植物の低温感受性
第６回の講義では、植物の低温傷害の研究例を紹介しました。
Ｑ：低温でやられてしまう作物というのをたまに聞きますが、霜などのせいではなく、光合成ができなくなるために阻害されている事を知りました。光合成の流れ（系Iから系II）の中でどこが阻害されているのかの実験で、変化させるもの（温度、光）が多くあったので、理解するのが大変でした。
Ａ：確かにパラメーターが多いので、実験データの意味をパッと取るのが大変だったかも知れませんね。
Ｑ：植物の低温ストレスの原因は、大部分がPSI阻害によるものなのか、それとも、過去の論文にあるような様々の個別の要因が複合的に作用しておこるものなのですか？PSI阻害のメカニズムが活性酸素による鉄イオウセンターの破壊だということですから、植物に活性酸素消去するような遺伝子（カタラーゼ等）を組み込むと低温障害に耐性を持つ植物できるでしょうか？
Ａ：光合成の速度の低下自体は、大部分がPSI阻害によるものと考えてよいと思います。活性酸素を消去する酵素を組み込む実験は、いくつか既になされていて、ある程度の効果があるようですね。
Ｑ：低温感受性植物は低温にさらされたときに、光合成が阻害される。光合成の主要な反応部位である光化学系には系Iと系IIがあり、低温環境下ではどちらも阻害が見られるが、講義中で示されたデータから系Iが特に光合成の阻害に大きな影響を及ぼしていることが分かった。さらに詳細な解析によって、系Iの中でも鉄イオウセンターが破壊されており、タンパク質で言うとPsaBが分解されていることが分かった。系Iを形成するコアタンパク質としてPsaAとPsaBがあり、他の文献の記述からそれらのアミノ酸配列は非常に高い相同性を示していると認識していた。単純に、この低温処理によって引き起こされるPsaBの分解がアミノ酸配列を認識する酵素による分解だと考えると、どのようにしてPsaA/Bを区別しているのか疑問に思った。そこで、PsaA/Bの配列を検索して相同性を調べてみたら、相同性は４５％程度であり、自分が認識していたほど相同では無かったことを知った。
Ａ：タンパク質分解酵素や制限酵素の基質認識は、かなり狭い領域を認識して行なわれますから、切断部位が種間で保存されるのは、非常に近い場合だけでしょうね。