生物?环境
进化すると色素タンパク质が増える？珪藻の光化学系滨-集光性色素タンパク质复合体の立体构造解明
冈山大学异分野基础科学研究所の长尾辽特任讲师、加藤公児特任准教授、秋田総理准教授、沉建仁教授、筑波大学生存ダイナミクス研究センターの宫崎直幸助教らの共同研究グループは、理化学研究所堂前直ユニットリーダー、京都大学伊福健太郎准教授、兵库県立大学菓子野康浩准教授、基础生物学研究所内山郁夫准教授、神戸大学秋本诚志准教授との共同研究により、クライオ电子顕微镜を用いて、海产性珪藻の光化学系滨-集光性色素タンパク质复合体の立体构造解析に成功しました。この结果から、光合成生物が多様な光环境に适応するために、集光性色素タンパク质の数や结合様式を调整することを明らかにしました。
本研究成果は、光合成生物がなぜ多様な色を持ち、生育の场所を拡大してきたのか？という问いに対する知见を与えるものです。色の多様性は光合成生物の生存戦略の一环です。生育の场所を拡大できたのは、珪藻が褐色を呈することで、水中を透过する限られた光エネルギーを効率よく利用しているからです。また、珪藻の光化学系滨タンパク质に结合する集光性色素タンパク质が比较的深い海中に生息する红藻や陆上に生息する緑色植物と大きく异なることがわかりました。この成果は、光合成生物の集光性色素タンパク质の多様性を纽解く知见となり、なぜ光合成生物は见た目の色が异なるのか？という进化的な知见を提供するものです。
図. 珪藻の光化学系I-FCP複合体の全体構造（A）と色素分子の配置（B）。（A）黄色は光化学系I、桃色はFCP。（B）珪藻の光化学系I-FCP複合体中の色素分子の配置。緑色はクロロフィル、黄色?橙色はカロテノイド。
本研究成果は、光合成生物がなぜ多様な色を持ち、生育の场所を拡大してきたのか？という问いに対する知见を与えるものです。色の多様性は光合成生物の生存戦略の一环です。生育の场所を拡大できたのは、珪藻が褐色を呈することで、水中を透过する限られた光エネルギーを効率よく利用しているからです。また、珪藻の光化学系滨タンパク质に结合する集光性色素タンパク质が比较的深い海中に生息する红藻や陆上に生息する緑色植物と大きく异なることがわかりました。この成果は、光合成生物の集光性色素タンパク质の多様性を纽解く知见となり、なぜ光合成生物は见た目の色が异なるのか？という进化的な知见を提供するものです。
図. 珪藻の光化学系I-FCP複合体の全体構造（A）と色素分子の配置（B）。（A）黄色は光化学系I、桃色はFCP。（B）珪藻の光化学系I-FCP複合体中の色素分子の配置。緑色はクロロフィル、黄色?橙色はカロテノイド。