シアノバクテリアの光合成とは異なる光利用：シアノロドプシンの発見

抄録

微生物による光合成は、地球における一次生産の約5割を担うと試算されており、生態系を支える重要な存在である。一方で、光合成とは全く異なる光受容体であるロドプシン(微生物型ロドプシン)が幅広い微生物分類群に分布することが明らかになり、微生物の光エネルギー利用の常識が大きく揺らいでいる。本研究では大規模な比較ゲノム解析を行い、シアノバクテリアにおけるロドプシンの分布とその系統を明らかにした。さらに、シアノバクテリアが持つロドプシンのみで構成されるグループ(シアノロドプシン)を発見し、その機能・分光学的特性・立体構造を明らかにした。本研究の結果から、シアノロドプシンがクロロフィルを用いる光合成系とともに進化し、シアノバクテリア細胞内の環境に最適化されてきたことが示唆された。