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植物や真核藻類の光合成は葉緑体の中のチラコイドを舞台に営まれており、ここに光化学系複合体など様々な構成因子が正しく集積することが必要である。葉緑体は、昔、シアノバクテリア様の原核生物が内共生したものから誕生した。基本的なチラコイド形成機構は、既にシアノバクテリアの段階で確立されていたと思われる。しかし、最近の研究から、植物や真核藻類は内共生後に様々な革新的な進化を遂げてきたことが分かっている。その一つが集光性システムの変化である。新たな集光性蛋白質群が進化の過程で加わることで、光合成効率を高めるだけでなく、過剰な光エネルギーからの防御に寄与し、また光化学系複合体間の機能的連携にも関与する事が次々と明らかにされている。一方、チラコイドへの光化学系蛋白質の輸送機構に関しては、集光性クロロフィル結合蛋白質のチラコイド挿入に必須な緑色生物特有の因子が見つかり、緑色藻類や植物に新たに出現した核コードの集光性クロロフィル結合蛋白質をサイトゾルの合成場所からチラコイド膜へと効率的に運ぶシステムを進化させてきたという考えが提唱されている。このような背景の中、われわれの研究室では、葉緑体内包膜の蛋白質輸送装置TICトランスロコンとともに働くYcf2輸送モーター複合体を解明した。そしてこれらの輸送装置が、まさに緑藻や緑色植物になって大きく変貌を遂げた事が分かり、チラコイドへの輸送機構との機能的関連が強く示唆された。実際、シロイヌナズナではこの輸送装置の欠損はアルビノ致死の形質を示しチラコイドに光化学系を集積できないこともわかった。さらに、われわれは研究の中で、集光性クロロフィル結合蛋白質の葉緑体輸送実験による解析から、包膜透過途上で既にチラコイド輸送因子と相互作用していることも見出した。
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