シアノバクテリア(ラン藻)の光耐性の分子機構の研究

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シアノバクテリア(Synechocystis 6803)の光合成による増殖が促進された突然変異体を単離し、その原因遺伝子を同定した。この新規遺伝子を破壊した突然変異体は光混合栄養では増殖できないので、pmgA(photomixotrophic growth)と命名した。この遺伝子破壊株の光合成による増殖は当初の突然変異体と同じく野生株と比べて促進されており、光強度が強いほど促進が著しいことが明らかになった。したがって、pmgA遺伝子は野生株においては、相反する光独立栄養増殖と光混合栄養増殖を両立させるために、とくに強い光の下での光合成増殖を抑制する機能を果たしていると推論した(論文投稿中)。現在、その遺伝子の具体的な機能を明らかにするために、種々の光合成機能、呼吸機能の解析を行っており、これまでのところ、とくに強光下での光化学系複合体の量比の調整にかかわる遺伝子であることを示唆する証拠がいくつか得られている。光合成の研究分野では、光による様々な光合成機能の調節現象が知られているが、その遺伝子や調節メカニズムについては全く明らかではなく、本研究はそのブレイクスルーとなると思われる。なお、この遺伝子の塩基配列から推定される産物のアミノ酸配列には既知のタンパク質とのホモロジーは認められず、その作用機構については現在全く不明である。