抄録
クロロフィル(Chl)生合成系には進化的起源の異なる2つのプロトクロロフィリド還元酵素が存在し、このうち光非依存型酵素(DPOR)が暗所でのChl生合成能を決定づけている。DPORはL-蛋白質(ChlL)とNB-蛋白質(ChlN-ChlB)という各々ニトロゲナーゼのFe-蛋白質とMoFe-蛋白質と類似した2つのコンポーネントから構成される。ニトロゲナーゼは限られた原核生物にのみ分布し、ニトロゲナーゼ類似酵素が真核生物で機能していることを示す直接的証拠は得られていない。本研究ではヒメツリガネゴケPhyscomitrella patens葉緑体DNAにコードされるDPOR推定遺伝子を、ラン藻Leptolyngbya boryanaのDPOR欠損株で発現させ、暗所でのChl生合成能の回復を示標として評価を試みた。L. boryanaのchlL欠損株とchlB欠損株において各々P. patensのchlL及びchlN-chlBを発現させるといずれも暗所で有意な量のChlを蓄積した。これは、これらの葉緑体遺伝子が機能的なDPORサブユニットをコードしており、各コンポーネントが両生物種の間で互換性があることを示唆している。さらにこの互換性は精製蛋白質を用いた再構成系でも確認された。これらの結果は真核光合成生物の葉緑体においてニトロゲナーゼ類似酵素DPORが機能していることを示している。
