光化学系II複合体におけるPGの機能

抄録

光合成の初期過程である光エネルギー変換が起こるチラコイド膜は、おもに光合成装置である超分子複合体と、二重層を形成する脂質分子から構成される。脂質分子は、光合成装置に足場を与えるのみではなく、光合成の初期過程における重要な調節因子であることが近年明らかにされつつあり、我々は、チラコイド膜に存在する唯一のリン脂質であるホスファチジルグリセロール（PG）に注目し、その機能について解析を進めている。これまでにラン藻Synechocystis sp. PCC6803を用いてPG合成欠損株を作製し、PGがその生育に必須であること、また、光化学系II（PSII）の電子伝達に重要であることを明らかにしている。
本研究では、PSII複合体におけるPGの機能を解明するために、PGを欠乏させた変異株より精製したPSII複合体の性質を詳細に解析した。変異株より精製したPSII複合体の光合成活性は、野生株のPSII複合体に比較して40％程度に低下しており、マンガンの遊離を伴った表在性タンパク質の解離が確認された。また、リンコマイシンを用いてタンパク質合成を阻害しても、PGを添加すると、解離していたPsbOサブユニットがPSII複合体へ再結合した。これらの結果は、PGがMn-クラスターの維持に必要な表在性タンパク質の結合において重要な働きを持つことを示している。