Biophysical studies on light-harvesting systems in Chlamydomonas reinhardtii

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光化学系2の 集光系 は、光合成の一次効率を決定し、 また光保護メカニズムにおいても重要な役割を持つ。緑藻の光保護メカニズムの研究においては、特にLHCSR3を中心に研究・議論が行われてきた。 本研究では、LHCSR3を結合した光化学系2超複合体をモデル 緑藻 Chlamydomonas reinhardtiiから精製して、 励起エネルギー伝達ダイナミクスの分光学的分析を行った。これによりLHCSR3が光化学系2の集光タンパク質の励起エネルギーを散逸させるという分子機能を持つことを解明した（Kim et al., JBC, 2017）。また、膜タンパク質の結合エネルギーの分析のための分光学的方法「時間分解蛍光分光法による熱力学的解離ダイナミクスの研究」を開発し、光化学系2が持っている集光タンパク質の結合エネルギーなどを分析した。 結果として光化学系2の集光タンパク質が異なる結合エネルギーを持つということも突き止めた（Kim et al.、JPCB、2018）。また、チラコイド膜のグラナ構造が集光能力に及ぼす影響を研究するために、植物のグラナ構造に重要な役割をすると明らかになったCURT1Aを緑藻で過剰発現させた 変異体 を作成した。 CURT1Aを過剰発現させた 変異体 では植物グラナと類似した構造が生成されたことを共焦点蛍光顕微鏡を用いて確認した。これによって変化した特性を光の保護メカニズムの観点から蛍光分析を用いて調べた。