抄録
光合成生物は、多種多様な光合成色素を利用しているが、進化の過程で新たな光合成色素を利用するためには、新しい光合成色素を生合成するだけでは不十分で、光化学系タンパク質も、新しい光合成色素に適合するように作り替える必要があると考えられる。我々は、光合成生物が新たな色素を獲得した過程を理解するために、モノビニルクロロフィルを持つラン藻の祖先から、ジビニルクロロフィル(DV-Chl)をもつProchlorococcus類が出現した過程をモデルケースとして以下の実験を行った。
我々は、本来、モノビニルクロロフィル(MV-Chl)を利用するSynechocystisにおいて、DV-ChlをMV-Chlに還元する遺伝子を破壊することによってDV-Chlを蓄積するSynechocystisの形質転換体を得ることができた。この形質転換体は光傷害を受けやすいが、これはDV-Chlに対してSynechocystisのクロロフィルタンパク質が適合していないためだと思われる。この仮定を検証するために、DV-Chlを蓄積するSynechocystisのD1タンパク質のアミノ酸を改変して、Prochlorococcus類のD1にのみ保存されているアミノ酸を導入したところ、光傷害が抑制された。これらの結果は、DV-Chlを利用するためには、クロロフィルタンパク質を改変する必要があることを示している。
