近赤外光で駆動する光合成超分子構造の解明

• 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: 24H02106
• 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: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 川上 恵典 国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 研究員 (40619904)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円); 2025年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2024年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
• キーワード: 光合成 / クライオ電子顕微鏡 / 光捕集 / 電子顕微鏡 / 光エネルギー移動 / 色素蛋白質複合体

研究開始時の研究の概要

植物や藻類の光合成によって酸素と有機物が合成され、地球の生態系は支えられている。これら光合成生物の特別な膜系であるチラコイド膜内には、2種の光化学系膜蛋白質（Photosystems I and II）が存在する。
本研究では、シアノバクテリアの一種であるAcaryochloris marina (A. marina)の「水溶性アンテナ複合体-光化学系膜蛋白質」の単離・精製を行うと共に、クライオ電子顕微鏡によってその立体構造を解析する。さらに、クライオ電子線トモグラフィーによってA. marina細胞内のチラコイド膜構造を三次元的に可視化し、in vivoでの蛋白質間相互作用の理解を目指す。