静岡大ら，PSIにPBSが結合した超複合体を精製

静岡大学，岡山大学，理化学研究所は，鉄欠乏条件下で培養したシアノバクテリアAnabaena sp. PCC 7120（以下アナベナ）から，PSIにPBSが結合した，PSI単量体－PBSとPSI二量体－PBSの二種類の超複合体を精製し，それらの分子特性を明らかにした（ニュースリリース）。

酸素発生型光合成は，太陽の光エネルギーを利用して水と二酸化炭素から有機物を合成し，副産物として酸素を発生する。シアノバクテリア，藻類，陸上植物が酸素発生型光合成を行なうことにより，酸素呼吸する生物は地球上で生活できている。

酸素発生型光合成を行う上で光捕集システムは欠かせない要素。PBSは，シアノバクテリアや紅藻が持つ巨大な光捕集タンパク質で，PBSは光を捕集し，そのエネルギーを光化学系タンパク質に渡す。

PBSと光化学系タンパク質の相互作用は弱いため，それらが結合した超複合体の精製は困難なことが知られている。したがって，PBS－光化学系タンパク質超複合体の分子特性は不明な点が多い。

研究グループは，鉄欠乏条件で培養したアナベナからPSI-PBS超複合体を精製することに成功した。アナベナのPSIは，四量体，二量体，単量体として生体中に存在しているが，今回，精製されたPSI-PBSは，生化学および分光学分析によって，PSI単量体－PBSとPSI二量体－PBSの二種類の超複合体であることが明らかになった。

質量分析の結果，PBSの構成成分であるCpcL，CpcC，CpcA，CpcBが検出された。また，Blue native PAGEによる分析から，PSI画分にCpcLが残っていることを見出した。

一般的には，PBSとPSIの相互作用は弱いため，Blue native PAGEにより，すべてのPBSの構成成分がPSI画分から除かれてしまう。しかし研究では，鉄欠乏条件でアナベナを培養することにより，CpcLとPSIの強固な結合を示した。

光合成生物の光捕集機構を明らかにすることは，光合成全体の作動原理の解明，さらには光エネルギー利用効率化へと発展していく。研究グループは，このような知見を人工光合成研究に取り入れることで，高効率光エネルギー伝達システムの構築が進展し，持続可能な社会の実現へ近づくことが期待できるとしている。