Reconstruction of light-harvesting antenna complexes and development of new light-harvesting complexes that outperform natural system

• Project Area: Restorative Cellular Functional Science: Reconstruction of Photosynthetic Antenna Complexes.
• Project/Area Number: 24H00871
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (III)
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture
• Principal Investigator: 渡辺 智 東京農業大学, 生命科学部, 教授 (10508237)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中田 栄司 京都大学, エネルギー理工学研究所, 准教授 (70467827)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥51,090,000 (Direct Cost: ¥39,300,000、Indirect Cost: ¥11,790,000); Fiscal Year 2025: ¥19,890,000 (Direct Cost: ¥15,300,000、Indirect Cost: ¥4,590,000); Fiscal Year 2024: ¥11,050,000 (Direct Cost: ¥8,500,000、Indirect Cost: ¥2,550,000)
• Keywords: シアノバクテリア / フィコビリソーム / 光合成 / 色素

Outline of Research at the Start

合成生物学的手法や生化学的手法によりフィコビリソームを細胞内及び試験管内で再構成するためのプラットフォームを確立する。集光色素の合成遺伝子や色素結合タンパク質をコードする遺伝子をライブラリー化し、これらをモデル細胞として採用するシアノバクテリアに異種発現させることで、多様なフィコビリソームを再構成した改変シアノバクテリアを調製する。また試験管内では、構成要素として獲得した色素タンパク質を自在配列化することで構造と光学特性の関係を調べる。再構成したフィコビリソームは「１複合体ごとの構造機能解析」に供し、平均化せずに一つ一つの複合体の構造と機能（電子状態）との相関観察をおこなう。