ハプト藻の光合成複合体に関する画期的な研究成果

研究の背景

静岡大学大学院総合科学技術研究科の伊藤響君らのチームが行った新たな研究は、海洋生態系に広がるハプト藻に注目しました。この藻類は、光合成を行うための独自の機構を持ち、その中でも特に初期分岐のハプト藻に関する理解はまだ十分ではありません。今回の研究では、パブロバ属の一種から光化学系I（PSI）に関連するフコキサンチン・クロロフィル結合タンパク質複合体（PSI-FCPI）を精製し、詳細な分析を行いました。

研究のポイント

研究チームは、Pavlova sp.という藻類から光化学系の複合体を精製し、これまでの全細胞抽出液では確認されていなかったクロロフィルc2類似分子を初めて特定しました。また、PSI-FCPI内部に存在する未知のカロテノイドも発見され、その吸収極大が418/441/469 nmであることが確認されました。これにより、光捕集や光保護に関する新たな分子機構の解析が進むことが期待されています。

分析手法と結果

研究では、密度勾配遠心法を使用してPSI-FCPIの精製を行い、SDS-PAGEおよび質量分析によってその構成成分を明らかにしました。また、色素分析の結果、PSI-FCPI複合体内での色素の結合パターンが初めて明示されました。さらに、77 Kでの蛍光測定では異なる蛍光パターンが観測され、光捕集系における機能的多様性が示唆される結果となりました。

これらの結果から、パブロバ藻が持つ特有の色素タンパク質構成が時代を超えて残されていることが分かりました。これにより、光合成装置の進化に関する新しい知見が提供され、未来の研究への足掛かりが築かれることになりました。

今後の展望

長尾遼准教授は、今回の成果がハプト藻の光合成機構を進化論的な観点から理解するための新たな手がかりを提供すると述べています。特に、未知のカロテノイドの機能に関する探求や、光環境への適応戦略の理解を深めるための構造解析の進展が期待されています。今後この領域での研究が進むことで、地球の環境問題を解決するための新たなアプローチが見つかるかもしれません。