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光合成細菌のタンパク質構造解明 岡山大・沈教授らの研究グループ

沈建仁教授

 岡山大異分野基礎科学研究所の沈建仁教授(生化学)らの研究グループは、光合成を行う細菌の体内で太陽光エネルギーを集めて伝達する役割を担う「膜タンパク質複合体」の正確な立体構造を突き止めた。光エネルギーを効率良く吸収・利用するメカニズムの解明につながる可能性があるといい、4日付の英科学誌ネイチャー電子版で発表した。

 細菌は火山や熱水噴出口などにすむ「紅色硫黄細菌」の一種。太陽光エネルギーを使って硫化水素と二酸化炭素(CO2)から糖を合成し、副産物として硫黄をつくる。糖と酸素をつくる植物の光合成が誕生する以前の原始的な代謝システムをとどめていると考えられている。

 沈教授らは、この細菌の膜タンパク質複合体を結晶化し、兵庫県佐用町の大型放射光施設「スプリング8」で解析した。

 その結果、この複合体は球体で、太陽光エネルギーに反応する葉緑素(クロロフィル)が、光をあらゆる方向から均一に吸収できるように並んでいることが分かった。先行研究では、この複合体は36個のタンパク質と多数の色素などで構成されていることが知られていたが、光合成に不可欠な電子の伝達に関わる分子が新たに四つ見つかり、合計五つ存在することなども確認した。

 沈教授は「太陽光エネルギーの利用効率の高さは植物の光合成と変わらず、将来的な人工利用の手がかりにもなる」としている。
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