東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻特任研究員の渡辺麻衣氏と教授の池内昌彦氏らの研究グループは、オランダのフローニンゲン大学との共同研究により、アナベナから明反応において光エネルギーを集める役割（アンテナ装置）を果たすタンパク質の複合体（フィコビリソーム）と、集めた光エネルギーを化学エネルギーに変えるタンパク質の複合体（光化学系Ⅰ超複合体）が相まって形成する超複合体を単離し、これまで知られていなかったその役割と構造を解明した。

アナベナとは、光合成によって二酸化炭素だけではなく、空気中の窒素を窒素化合物に変換（窒素固定）できる藻類の一種。

また、この超複合体の形成に必須のタンパク質性因子も発見した。このタンパク質性因子の発現を人為的に強化することで、光合成の反応のうち、光化学系Ⅰよる駆動を必要とする光合成生物を創り出せる可能性を示唆した。

光合成は、光を必要とする「明反応」と必要としない「暗反応」からなり、明反応は光化学系Ⅰと光化学系Ⅱの反応の組み合わせで進行する。また、光を集めるアンテナ装置がこれら2種類の光化学系に結合して、吸収した光エネルギーを効率的に2つの光化学系に伝える。光合成は外からくる光エネルギーによって駆動されるので、複雑な光合成システムの反応を効率よく進めるには、システムを駆動するエンジンに相当するアンテナ装置や光化学系の設計が重要になる。

今回発見した超複合体を応用することで、光合成反応を促進する新しい光合成生物や光合成生産システムが創出できる可能性や水素生産への利用などが期待できる。微細藻類や植物の光合成による物質生産は、クリーンで持続可能な生産技術として非常に注目されているが、この研究は微細藻類と植物に共通的な光合成強化の基盤として、重要な技術開発のポイントになる可能性を秘めている。

詳しくはこちら。