Unraveling the Evolutionary Process of Photosynthetic Pigments Through the Exploration of Light-Harvesting Antennae

• Project Area: Restorative Cellular Functional Science: Reconstruction of Photosynthetic Antenna Complexes.
• Project/Area Number: 24H00870
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (III)
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 松尾 太郎 名古屋大学, 理学研究科, 特任教授 (00548464)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三宅 敬太 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (50987469) ; 今野 直輝 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC) (10987712)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥51,740,000 (Direct Cost: ¥39,800,000、Indirect Cost: ¥11,940,000); Fiscal Year 2025: ¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000); Fiscal Year 2024: ¥16,900,000 (Direct Cost: ¥13,000,000、Indirect Cost: ¥3,900,000)
• Keywords: シアノバクテリア / 集光アンテナ / 水中の光環境 / ゲノム解析 / 光合成色素 / 進化 / 光環境 / フィールド調査 / ゲノム

Outline of Research at the Start

本研究では、表層環境の歴史を紐解く地球惑星科学、シアノバクテリアの集光戦略を理解する光生物学、環境ゲノム解析から生物の進化を紐解く進化生物学を融合させて、多様な光環境で育まれた色素と集光性タンパク質を環境ゲノム情報から発掘し、地球環境の変遷とともに色素の多様性がどのように生まれたのかを解明する。本研究の独創的な点は、シアノバクテリアが大酸化イベント以前の低酸素の時代に誕生し、地球環境の酸化とともに光環境の変遷を経験したことに着目した点である。これまでに解析された膨大な環境ゲノム情報から、シアノバクテリアの色素と集光性タンパク質遺伝子を発掘し、光環境が進化にどのような影響を与えたのかを推定する。