光合成超分子複合体の動的構造解析による環境適応原理の解明

• 研究領域: 光合成ユビキティ：あらゆる地球環境で光合成を可能とする超分子構造制御
• 研究課題/領域番号: 23H04963
• 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: 東京大学
• 研究代表者: 斉藤 圭亮 東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (20514516)
• 研究分担者: 山本 大輔 福岡大学, 理学部, 教授 (80377902)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 134,160千円 (直接経費: 103,200千円、間接経費: 30,960千円); 2025年度: 24,440千円 (直接経費: 18,800千円、間接経費: 5,640千円); 2024年度: 26,130千円 (直接経費: 20,100千円、間接経費: 6,030千円); 2023年度: 33,280千円 (直接経費: 25,600千円、間接経費: 7,680千円)
• キーワード: 光合成 / 分子間力顕微鏡 / ダイナミクス / 理論化学 / 光捕集 / １分子ダイナミクス / 構造ゆらぎ / エネルギー移動・散逸 / 光保護作用

研究開始時の研究の概要

地球上に普遍的に存在する光合成生物は、光環境の変動が激しいいずれの生息域においてもエネルギー変換効率を動的に変化させ、環境適応できるように光エネルギー変換装置（光化学系超複合体）の構造を高度に進化させた。
本研究では、原子から膜までの広範囲にわたる「構造ダイナミクス」に着目し、高速分子間力顕微鏡(AFM)と計算科学により光化学系超複合体の光エネルギー変換効率の動的制御機構を解析し、ユビキタスな光合成を可能にする光環境適応原理を明らかにする。