Analysis of the coevolution of the light environment under ancient oceans and the light-harvesting strategies in cyanobacteria.

• Project/Area Number: 23K25984
• Project/Area Number (Other): 23H01288 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 17050:Biogeosciences-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 伊藤 久美子 (三輪久美子) 名古屋大学, 理学研究科, 特任助教 (30444368)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松尾 太郎 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (00548464) ; 菅野 里美 名古屋大学, 高等研究院, 准教授 (20586010) ; 藤井 悠里 京都大学, 人間・環境学研究科, 助教 (40815164)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥16,640,000 (Direct Cost: ¥12,800,000、Indirect Cost: ¥3,840,000); Fiscal Year 2025: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2024: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2023: ¥11,050,000 (Direct Cost: ¥8,500,000、Indirect Cost: ¥2,550,000)
• Keywords: 共進化 / 光合成 / シアノバクテリア / 集光アンテナ / フィコビリソーム

Outline of Research at the Start

本研究は光の波長に対するシアノバクテリアの集光アンテナの進化を検証することにより、酸素発生型光合成を成功させたシアノバクテリアが繁栄して大酸化イベント（約24億年前の大気中酸素濃度の急激な上昇）を引き起こしたシナリオの解明を目指す。我々は、シアノバクテリア誕生当時の還元的な海洋の元素環境が、シアノバクテリアが発生した酸素によって変化したことが水中の光環境の変化につながり、シアノバクテリア独自の巨大な集光アンテナタンパク質複合体であるフィコビリソームを誕生させたのではないかと考えた。光の窓に対する集光の適応進化 を検証することにより、光の波長と元素環境が生み出した生命と地球の共進化を理解したい。