窒素肥料依存による環境負荷低減へ 窒素固定するアナベナヘテロシストの光捕集機構を解明 岡山大学2021年11月18日
岡山大学の異分野基礎科学研究所（RIIS）の長尾遼特任講師と東京都立大学大学院理学研究科の得平茂樹准教授らの共同研究グループは、理化学研究所環境資源科学研究センターの堂前直ユニットリーダーらと共に、窒素固定を行うアナベナヘテロシストの光捕集機構を解明。窒素肥料依存による環境負荷の低減につながる発見となる。
本研究の概要および成果
同研究グループは、シアノバクテリア「Anabaena sp. PCC 7120」の窒素欠乏条件下で形成されるヘテロシストのタンパク質発現および励起エネルギー伝達機構の解明に成功した。「Anabaena sp. PCC 7120」は、数珠繋ぎの糸状性シアノバクテリアの一種。窒素欠乏条件下でヘテロシストと呼ばれる特殊な細胞を形成することが知られているが、ヘテロシスト内でどのような励起エネルギー伝達が行われているか不明だった。
同研究では、純度の高いヘテロシストを調製し、光化学系タンパク質の発現および励起エネルギー伝達機構を調べた。この結果、ヘテロシストには光化学系II（PSII）の分子集合中間体が存在し、PSII中間体から光化学系I（PSI）へ励起エネルギーが伝達されないことを明らかにした。これは、貧栄養条件の中での光合成生物の生存戦略に対して知見を与えるものといえる。
同研究成果は11月15日、欧州の科学雑誌「Biochimica et Biophysica Acta - Bioenergetics」にオンラインで掲載された。
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