南極藻類に見つかったアップヒル型励起エネルギー移動メカニズムと進化プロセスの解明

• 研究課題/領域番号: 25K02338
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分45030:多様性生物学および分類学関連
• 研究機関: 基礎生物学研究所
• 研究代表者: 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)
• 研究分担者: 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)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2027年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2025年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
• キーワード: 光合成 / 励起エネルギー移動 / 南極

研究開始時の研究の概要

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。