Elucidation of the uphill excitation energy transfer mechanism and evolutionary process found in an Antarctic alga

• Project/Area Number: 25K02338
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 45030:Biodiversity and systematics-related
• Research Institution: National Institute for Basic Biology
• Principal Investigator: 小杉 真貴子 基礎生物学研究所, 環境光生物学研究部門, 助教 (00612326)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柴田 穣 東北大学, 理学研究科, 准教授 (20300832) ; 米田 勇祐 分子科学研究所, 協奏分子システム研究センター, 助教 (60903721)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2027: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
• Keywords: 光合成 / 励起エネルギー移動 / 南極

Outline of Research at the Start

緑藻ナンキョクカワノリの光捕集アンテナ蛋白質（Pc-frLHC）に吸収された遠赤色光の低いエネルギーは、アップヒル型のエネルギー移動により大きなエネルギー差を乗り越えて光化学系II（PSII）を励起する。藻体に吸収された光子数に対するPSIIの励起効率が遠赤色光と可視光で同等であることから、現行のエネルギー移動モデルでは説明できない量子力学的機構が含まれる可能性がある。本課題では、エネルギー移動の詳細を量子力学的側面から明らかにすると共に、Pc-frLHCの発現制御メカニズムを解明し、本種においてアップヒル型のエネルギー移動メカニズムが獲得された進化プロセスを明らかにする。