陸上に生息する植物鏡は光合成中の太陽オンライン光合成を行うため。では、微量の光しか届かない深海で藻類はどのようにして光合成を行うのでしょうか?
大阪首都大学人工光合成研究センター（ReCAP）の藤井律子准教授と大阪市立大学大学院理学研究科の大学院生関聡一郎が率いる研究チームは、これを埋めることを目指した。知識のギャップ。
彼らは極低温電子顕微鏡を使用して、光合成アンテナに結合した色素の構造と結合環境を調査しました。C.壊れやすい。この結果により、深層水で利用できる唯一の光である青緑色光が光合成に効率的に利用される分子機構が解明される。
研究結果は雑誌に掲載されましたBBA の前進.
陸上植物と深海の植物の機能の違い
陸上植物は主に太陽からの赤と青の光を吸収し、光合成に使用します。しかし、海底には弱い青緑色の光しか届きません。
海洋大型藻類の光合成アンテナは陸上植物の光合成アンテナと非常に似ていますが、それに結合している色素の構造が異なります。陸上植物は、光合成アンテナに結合した 2 種類の色素、つまりカロテノイドとクロロフィルを持っています。
海洋緑色大型藻類の中でコジウムは壊れやすい、主要なカロテノイドはシフォナキサンチンで置換され、一部のクロロフィルは置換されます。a 分子はクロロフィルに置き換えられますb 分子。
シフォナキサンチンとクロロフィルbそれぞれ緑色光と青緑色光の吸収増加に寄与することが知られていますが、これが光合成にどのように寄与するかはまだ完全には理解されていません。
調査で何が判明しましたか?
極低温電子顕微鏡による高解像度分析により、シフォナキサンチン (SCP) がC.壊れやすいは大きく歪んでおり、周囲のタンパク質と 2 か所で水素結合を形成しています。この構造的特徴は、シフォナキサンチンの緑色光を吸収する能力の重要な要素であると考えられています。
SCP は三量体構造をしており、各単量体には 2 つのルテインと 2 つのクロロフィルが含まれていますa植物型 LHCII の分子は、シフォナキサンチンとそのエステル、および 2 つのクロロフィルに置き換えられます。bそれぞれ分子。
さらに、研究者らはクロロフィルの違いを検出することに成功しました。aそしてクロロフィルb、そして彼らはいくつかのクロロフィル分子の置換部位を明らかにしました。置換が起こると、クロロフィルの隣接領域がbクラスターの幅が広くなり、青緑色の光をよりよく吸収できるようになります。
言い換えれば、研究チームは色素座標に関する情報を得ることができ、より効率的な光合成のメカニズムの理解に貢献しました。
「色素の構造を変えるだけで光合成の利用率を高めることは、費用対効果の高い戦略だと思います」と藤井教授は結論付けました。
「生物のこのような生存戦略を学ぶことは、人類の太陽光利用の改善と再生可能遊雅堂 ウェルカムフリーベット源の開発につながるでしょう。」
