| 研究概要 |
珪藻は、世界中の海洋、淡水中に生息する単細胞藻で、熱帯雨林に匹敵する光合成を行うことにより、水域圏における炭素循環において最も重要な位置を占め、地球上の二酸化炭素濃度の減少およびエネルギー循環に大きく貢献している。珪藻はこのように生態系で重要な生物であるにもかかわらず、光合成の生化学的研究は皆無の状態である。その大きな原因は、珪藻は珪酸質の固い殻に包まれているため、細胞破壊が難しいと考えられてきたことにある。
本研究では、まず、酸素発生活性を維持した珪藻細胞の破壊方法を種々検討した。その結果、凍結融解により容易に細胞破壊できることを発見した。凍結融解により細胞破壊したサンプルを遠心分画することにより、酸素発生活性の高いチラコイド膜の調製に世界で初めて成功した。
このチラコイド膜をTriton X-100で可溶化処理した後の遠心操作のみより、高い活性をもち、全表在性蛋白を結合した光化学系2複合体の部分的精製にも成功した。
こうして精製した珪藻の光化学系2複合体(PSII)は、CP47, CP43, D2, D1, Cyt b559などの膜蛋白と5種の表在性蛋白から構成されていた。
5種の表在性蛋白の内、4種は紅藻タイプのPsbO, PsbQ', PsbV, PsbUであり、1種は未知の新規な表在性蛋白であることが判明した。現在、この新規な表在性蛋白をコードしている遺伝子をクローニングし、その全配列を決定しつつある。
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