研究課題
クロロフィル(Chl)dを用いて光合成反応を行うAcaryochloris marinaより精製したPS II標品について、その第一電子受容体であるフェオフィチン(Phe)aの電位を測定し、Chl aを用いるSynechocystisのPSIIのPhe aの電位と比較した。その結果、A.marinaのPhe aの電位はSynechocystisのPhe aの電位と比較して低くなっていることが判明した。その電位差をもとにスペシャルペアの電位を推定すると両者でほぼ同程度の値となった。このことは、利用するクロロフィルが違い、光から得られるエネルギーに差があるにも拘わらず、水を分解する際の電位は変わらないことを意味する。クロロフィルの置換による光化学系への影響を調べるため、天然でChl aの代わりにジビニルクロロフィル(DV-Chl)aを利用するProchlorococcusと、酵素遺伝子の破壊により人工的にDV-Chl aに置換されたSynechocystisの変異体との差違を、分光学的な解析により明らかにした。結果より、Prochlorococcusの誕生から進化の過程では、単にDV-Chl aの獲得だけでなく、アポタンパク質など他の因子の至適化が必要であったことが示唆された。膜形成については、チラコイド膜を持たないGloeobacter violaceusのVipp1の機能をSynechocystisを用いて解析した。チラコイド膜形成に必須なvipp1と有意な相同性を示すG.violaceusのvipp1遺伝子をSynechocystisに導入した後、内在のVipp1遺伝子を完全に破壊した。得られた形質転換対は、チラコイド膜を形成し、野生型と比較しても有意な差は見られなかった。本結果より、Vipp1がチラコイド膜形成に特異的な因子ではないことが判明した。
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