共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 海産微細藻の光合成色素タンパク質の特性化
新規・継続の別 継続（平成23年度から）
研究代表者／所属 神戸大学　内海域環境教育研究センター
研究代表者／職名 准教授
研究代表者／氏名 村上明男

研究分担者／氏名／所属／職名
　
氏　　名
所　　属
職　　名

1

 秋本誠志 神戸大分子フォトサイエンス研究センター 准教授

2

 田中歩 北大低温研

3

 高林厚史 北大低温研

研究目的 海産微細藻類の中には光合成色素が生息場所の光環境に適応して特殊化したものが多く見られる。本研究では、酸素発生光合成生物としては唯一の例外としてジビニル型のクロロフィルをもつ特殊なラン藻（ピコシアノバクテリア）について、申請者が構築した高蜜度培養法で得られた細胞を用い、光化学系反応中心複合体やアンテナ色素複合体の特徴を明らかにする。昨年度に引き続き、細胞破砕法、膜タンパク質可溶化、電気泳動による色素タンパク質複合体の分離、等の至適条件の検討を行う。さらに、各タンパク質複合体に含有する色素とペプチドを同定し、吸収・蛍光スペクトルを測定する。
　　
研究内容・成果 昨年度の予備検討の結果に基づき、本年度は以下の実験を進めた。

1） 細胞供給：ジビニル-クロロフィルa/b含量が大きく異なるラン藻Prochlorococcus3株について、安定した培養法や低温科学研究所への常温輸送法などの改良を行った結果、実験に供する細胞を安定して供給できる体制を構築した。

2） 細胞分画：従来法に基づいたラン藻の細胞破砕、細胞分画、可溶化、などの処理に伴って生じる様々な課題について、克服する手段を検討した。

3） タンパク質複合体：未変成電気泳動法で分離したタンパク質バンドについて、HPLCにより色素組成の解析、及び質量分析装置によるペプチド組成の網羅的解析を行い、各バンドに含まれる主要タンパク質（複合体）を同定すると共に、タンパク質間の特異的な相互作用に関する知見を得た。　

これらの結果は、外洋での主要な一次生産者として最近注目されているラン藻Prochlorococcusの光合成機能を解明する上での基盤データとなるとともに、光などの海洋環境への適応進化や海洋の物質循環への貢献などの解明にも資するものと思われる。
　　
成果となる論文・学会発表等 M.Yokono， T.Tomo， R.Nagao， H.Ito， A.Tanaka， S.Akimoto. Alternations in photosynthetic pigments and amino acid composition of D1 protein change energy distribution in photosystem II， Biochim. Biophys. Acta， 1817， 754–759.2012

T.Tomo， H.Kusakabe， R.Nagao， H.Ito， A.Tanaka， S Akimoto， M.Mimuro， S.Okazaki. Luminescence of singlet oxygen in photosystem II complexes isolated from cyanobacterium Synechocystis sp. PCC6803 containing monovinyl or divinyl chlorophyll，
Biochim. Biophys. Acta， 1817， 1299–1305.2012