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光合成系には、中心金属として"Mg"が結合した光合成色素であるクロロフィル(Ch1)及びバクテリオクロロフィル(BChl)が不可欠と考えられていた。しかし、ある種の好酸性好気性従属栄養細菌(Acidiphilium属)には、"Zn"を有するバクテリオクロロフィル(Zn-BChl)が存在し正常に機能することが発見された。本研究では、このような新規光合成色素を持つ細菌を自然界に広く検索し、分類学的検討を行うことを目的とする。
1. 自然環境からのZn-BChlの直接検出
自然界の酸性環境由来の試料(水、土壌、バイオマットなど)を対象に、有機溶媒で直接光合成色素の抽出と分析を行ったが、明確な結果は得られなかった。
2. 自然環境におけるZn-BChlの遺伝子解析による検出
細菌の光合成遺伝子群の一つであるpuf遺伝子を既知プローブでPCR増幅することにより検出した。その結果、光合成遺伝子の自然界における存在が示唆された。
3. 好酸性好気性細菌の単離とZn-BChlの解析
酸性鉱山水や酸性温泉、バイオマットなど種々の酸性自然環境から、好酸性好気性細菌を多数単離し、細胞内色素を抽出・分析した。その結果、分離菌群にはAcidiphilium rubrum型のZn-BChl含有菌と分類学的に未知のMg-BChl含有菌が含まれていた。
4. 今後も好酸性好気性細菌の単離と光合成色素の分析、さらに色素含有菌の系統解析を行う。
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