岡山大学がハプト藻由来の光化学系IIの新たな構造を解明

岡山大学が解明したハプト藻由来の光化学系IIの新構造

岡山大学の研究チームが、海洋環境の維持に寄与するハプト藻類から光化学系II（PSII）-フコキサンチン・クロロフィルc結合タンパク質（FCPII）を単離し、その構造を解明しました。この研究は、2025年5月5日に英国の「Nature Communications」に発表され、海洋生態系における重要な知見を提供するものです。

ハプト藻の役割と研究の背景

ハプト藻は、海洋バイオマスの30～50%を生産する単細胞藻類であり、地球の炭素固定の約10%を担っています。また、海洋の炭酸カルシウムの生成にも寄与しており、このような生物の特性から、海洋環境の維持において極めて重要です。しかし、今までそのエネルギー変換システムの詳細はなかなか解明されていませんでした。

新たな研究成果

岡山大学異分野基礎科学研究所の研究チームは、クライオ電子顕微鏡を用いてハプト藻類（Chyrostila roscoffensis）由来のPSII-FCPII超複合体の構造を2.2Åの高分解能で決定しました。この解析により、これまでに報告されていた緑藻や珪藻のPSII-LHCII（FCPII）とは異なり、PSII二量体の両側にそれぞれ6個ずつ、合計12個のFCPIIが結合していることが明らかになりました。

特に、この超複合体に含まれるPsb36というサブユニットの配列が初めて決定された点が注目されます。Psb36はこれまで未同定のサブユニットであり、その役割については多くの研究者の関心を集めていました。

エネルギー移動経路の特定

研究チームは、主要な励起エネルギー移動経路も同定しました。これにより、ハプト藻におけるエネルギー伝達のメカニズムに新たな洞察が与えられ、進化の過程でのPSII-FCPIIの変化に関する重要な知見を提供しています。これらの発見は、海洋環境における光合成のメカニズムを解明するうえで大きな影響を及ぼします。