プレスリリースの内容は下記のとおりです。
『シアノバクテリアの光化学系I単量体IsiA超複合体の立体構造解明 ～集光性色素タンパク質の進化を紐解く契機に～』
【発表のポイント】
・クライオ電子顕微鏡（注１）を用いた単粒子構造解析（注２）により、酸素発生型光合成（注３）を行うシアノバクテリア（注４）Anabaena sp. PCC 7120（以下、アナベナ）の光化学系I（PSI）（注５）と集光性色素タンパク質（注６）IsiAから構成されるPSI-IsiA超複合体の立体構造を決定しました。
・アナベナPSI-IsiAはPSI単量体に6個のIsiAが結合しており、複合体の構成成分がこれまで報告されている他のシアノバクテリア由来PSI-IsiA構造と大きく異なることを見出しました。
・アナベナPSI-IsiA構造の特徴は、シアノバクテリアIsiAの多様性を示唆しており、光合成生物がどのように光捕集機構を獲得し、進化させてきたのかという謎を紐解く鍵になることが期待されます。
【概 要】
岡山大学異分野基礎科学研究所の 長尾 遼 特任講師（現 静岡大学 農学部 准教授）、加藤公児特任准教授（現JASRI研究員）、沈建仁教授と理化学研究所放射光科学研究センターの米倉功治グループディレクター(東北大学多元物質科学研究所教授を併任)、浜口祐研究員（現東北大学多元物質科学研究所准教授）、川上恵典研究員の研究グループは、神戸大学の秋本誠志准教授、東京都立大学の得平茂樹教授、理化学研究所の堂前直ユニットリーダーとの共同研究により、クライオ電子顕微鏡を用いて、シアノバクテリアのアナベナ由来PSI-IsiA超複合体の立体構造解析に成功しました。
他のシアノバクテリアのPSI-IsiA超複合体と比べると、IsiAサブユニットの発現および配置が大きく異なることを見出しました。
シアノバクテリアにおけるIsiAの分子特性は、光合成生物の光捕集機構の進化を考察するうえで重要な指標となることが期待されます。
本研究成果は日本時間２月17日、英国の科学雑誌「Nature Communications」に掲載されました。
◆ 研究者からひとこと
アナベナはIsiA遺伝子を４つ持ちます。これまでに報告されているPSI-IsiA構造を持つシアノバクテリアはIsiA遺伝子を１つしか持ちません。なぜシアノバクテリア種間でIsiA遺伝子の数が異なるのでしょうか？
本研究は、IsiA遺伝子を複数種持つシアノバクテリアから調製したPSI-IsiAを構造解析した初めての報告になります。
今後は、アナベナをモデルとし、集光性色素タンパク質の分子進化に踏み込んでいきたいです。
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