光合成における超硫黄分子の貢献

• 研究領域: 新興硫黄生物学が拓く生命原理変革
• 研究課題/領域番号: 21H05266
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅲ)
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 石丸 泰寛 東北大学, 工学研究科, 准教授 (80590207)
• 研究分担者: 河野 優 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(機構直轄研究施設), アストロバイオロジーセンター, 特任研究員 (40838265) ; 浅井 智広 中央大学, 理工学部, 准教授 (70706564)
• 研究期間 (年度): 2021-09-10 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 81,900千円 (直接経費: 63,000千円、間接経費: 18,900千円); 2024年度: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円); 2023年度: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円); 2022年度: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円); 2021年度: 20,410千円 (直接経費: 15,700千円、間接経費: 4,710千円)
• キーワード: 超硫黄分子 / シロイヌナズナ / 葉緑体 / 電子伝達 / シアノバクテリア / 光合成

研究開始時の研究の概要

唯一の炭素源の生産者である植物における光合成の電子伝達系の全貌を解明することは、持続可能な食料確保や地球環境の保全に重要である。最近の研究から、超硫黄分子が光合成に利用されている可能性を見出した。本課題では、植物が営む光合成の電子伝達系における超硫黄分子の役割を解明する。光化学系Iから出た電子が、CARSから生合成される超硫黄分子を介して、再び光化学系Iに流れる光合成サイクリック電子伝達機構を提唱する。さらに超硫黄分子を解析し、超硫黄１分子あたりのATP/NADPH供給比を算出する。超硫黄分子による光合成サイクリック電子伝達機構を強化することでエネルギー生産効率を上げ、光合成の最大化を目指す。