国立大学法人静岡大学
国立大学法人岡山大学
理化学研究所

◆発表のポイント

• 低エネルギー クロロフィル dを持つAcaryochlorisから光化学系I単量体と三量体の精製に成功しました。
• 光化学系I単量体と三量体で低エネルギークロロフィル dの組成や配向が異なることを示唆しました。
• 低エネルギークロロフィル dの多様性はAcaryochloris種の進化を 解明する うえで重要なのかもしれません。

　静岡大学農学部の長尾遼准教授の研究グループは、岡山 大学の 沈建仁 教授 、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、 低エネルギー クロロフィル dを有するシアノバクテリアAcaryochloris sp. NBRC 102871（以下、 NBRC102871）から光化学系I（PSI）単量体と三量体のそれぞれを精製し、分子特性を明らかにしました。 紫外可視分光スペクトルおよび蛍光スペクトルにより、 PSI単 量体 と 三 量体のそれぞれで 低エネルギークロロフィル dが 観測されました。しかし、それらのスペクトル特性 は 大きく異なりました。 PSIの単量体間相互作用の影響により、 クロロフィル d周辺 で 構造変化 が生じた結果 、 PSI三量体と単量体 において、異なる低エネルギークロロフィルdの 形成 が示唆されました。 これは、多様な 低エネルギークロロフィルdを有する Acaryochloris種の特徴です。
クロロフィルdは Acaryochloris種のみが有しています。その他の シアノバクテリア、藻類、陸上植物といった酸素発生型光合成生物は、クロロフィル dを持ちません。 我々は 2023年にAcaryochloris marina MBIC 11017（以下、 MBIC11017 の PSIを分析しましたが、 NBRC102871ほどの低エネルギークロロフィル dは観測されませんでした。このように、特殊な生物群である
Acaryochloris種の PSIに結合する低エネルギークロロフィル dは多様であることを見出しました。
　本研究で得られた 研究成果は、 Acaryochloris種の進化 を理解するうえで重要な知見となります。
　なお、本研究成果は、2024年 6月 27日 に、 シュプリンガー・ネイチャー の発行する 国際雑誌「 Photosynthesis Research」に掲載されます。

◆研究者コメント

■論文情報
掲載誌名: Photosynthesis Research
論文タイトル: Presence of low-energy chlorophylls d in photosystem I trimer and monomer cores isolated from Acaryochloris sp. NBRC 102871
著者: Ryo Nagao, Haruki Yamamoto, Haruya Ogawa, Hibiki Ito, Yuma Yamamoto, Takehiro Suzuki, Koji Kato, Yoshiki Nakajima, Naoshi Dohmae, Jian-Ren Shen
DOI: https://doi.org/10.1007/s11120-024-01108-3

＜詳しい研究内容について＞
低エネルギークロロフィルdを有するAcaryochlorisの光化学系I複合体の特性解析


＜お問い合わせ＞
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准教授・長尾遼
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