Understanding of the light-harvesting mechanism by creating mutants of the photosynthetic macromolecule phycobilisome

• Project/Area Number: 25K22377
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 40:Forestry and forest products science, applied aquatic science, and related fields
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 熊谷 祐也 北海道大学, 水産科学研究院, 准教授 (00589997)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宇治 利樹 北海道大学, 水産科学研究院, 准教授 (00760597)
• Project Period (FY): 2025-06-27 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2026: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2025: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
• Keywords: フィコビリソーム / 光合成 / ノックアウト / 構造解析

Outline of Research at the Start

フィコビリソームは藻類の光合成を補助する集光アンテナタンパク質であり、タンパク質複合体の中でも最も大きい。それはクロロフィルaの吸収波長を補完でき、水中環境で光エネルギーを集めるのに有効である。
現在の科学技術では分子内の光エネルギー経路の追跡が困難である。一方、変異体の構造情報は集光メカニズムの詳細な解明に有益であるが未だ報告がない。本研究は、世界初の巨大分子の変異体の創生及び変異フィコビリソームの立体構造解析により、藻類の光エネルギー集光メカニズムの理解に向けた新たな解析手法となる基盤技術の確立を目指す。その解明は人工光合成の創出や分子育種技術の発展につながる。