宮崎大,CO2濃縮装置を葉緑体へ導入

宮崎大学の研究グループは,シアノバクテリアが持つCO2濃縮装置「重炭酸イオン輸送体」を植物の葉緑体内包膜へ導入することに成功した(ニュースリリース)。

多くの陸上植物が分類される「C3植物」では,「光呼吸」と呼ばれる反応により光合成効率が低下していると考えられている。光呼吸を抑えるためには葉緑体内のCO2濃度を上げることが重要であると考えられており,その方法の一つとしてシアノバクテリアが持つCO2濃縮装置「重炭酸イオン輸送体」の葉緑体への導入が考えられている。

これまでに,同大の研究グループおよび海外の研究グループが,葉緑体内包膜への輸送シグナルを付加した「キメラ型重炭酸イオン輸送体」を植物に導入することに別々に成功していた。

しかし,余分な輸送シグナルを除去した「野生型重炭酸イオン輸送体」の導入には成功していなかった。今回,研究グループは,タンパク質切断酵素を共発現させることで,葉緑体内でキメラ型から野生型に変換することに成功した。

これにより,輸送シグナル部位の影響を取り除いた重炭酸イオン輸送体を葉緑体表面に蓄積させることが可能になった。この研究成果は,陸上植物へのCO2濃縮機構の導入だけでなく,葉緑体の代謝機能改変にも応用できるとしている。

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