岡山大学と静岡大学、光合成に関する新たな研究成果を発表

2026年7月16日、国立大学法人岡山大学は、国立大学法人静岡大学との共同研究により、光合成の重要なタンパク質複合体「光化学系II（PSII）」について新たな知見を発表しました。研究者たちは、光合成が行われる際の酸素発生活性が低下する要因を明らかにしました。特に、PSIIに関与する外側のタンパク質を再構成することで、そのメカニズムに迫ったのです。

研究のポイント

この研究では、PSIIに結合する3種類の表在性タンパク質であるPsbO、PsbV、PsbUについて、まずはこれらを一旦取り外し再び結合させて、その立体構造をX線結晶構造解析法を用いて詳細に調査しました。結果として、再結合させたこれらのタンパク質はPSII本体の正しい位置に戻っていることが確認されました。しかし、酸素発生反応に不可欠な重炭酸イオンや水分子の配置に微妙な変化が見られ、水の通り道とされる「O1チャネル」の水分子の並び方や水素結合ネットワークには乱れが起きることが確認されました。

これにより、表在性タンパク質が適切な位置にあっても、内部での水分子や他の小分子の配置が完全には元に戻らず、結果的に光合成による酸素の発生活性が低下してしまう可能性が示唆されました。これは地球上での生命維持に直結する光合成に関する理解を深める重要な結果です。