神大，光合成が抑制される環境下で光エネルギーが安全に処理されるシステムの分子メカニズムを解明

神戸大学の研究グループは，高等植物の先祖であるランソウ（シアノバクテリア）を用いて光エネルギーの利用効率を調べたところ，ランソウ（Synechocystis sp. PCC6803（S.6803））において，CO₂不足で光合成が抑制されている条件下で機能する新たな電子伝達活性（alternative electron flow，AEF）を細胞レベルで見出した（ニュースリリース）。

さらに，タンパク質flavodiiron（FLV）がAEF活性を駆動していることを，S.6803変異株で証明することにも成功した。

光合成では，光エネルギーを用いて，二酸化炭素（CO₂）を有機化合物である糖へ変換固定している。その仕組みは，光エネルギーがチラコイド膜に存在する光合成電子伝達系で化学エネルギーであるNADPHとATPに返還され，これらの化学エネルギーがCO₂に注入される形で糖が出来上がるというもの。

このような光エネルギーの糖への流れは，光合成系へCO₂が十分供給されているときは問題なく進行しているが，CO₂が十分供給できないストレス環境下（自然環境では，乾燥，低温，高温，塩ストレス）では，光エネルギーは過剰となってしまう。そして，このような状況下では，過剰な光エネルギーが酸素（O₂）へ渡り，生体毒である活性酸素（ROS）の蓄積や細胞の酸化障害，ひいては細胞死が生じる。

今回発見したAEF活性は，ランソウが自然環境下で生育していくために不可欠のものと考えられ，研究グループは，藻類あるいは高等植物がストレス環境下で安全に生育することに貢献すると期待している。