光合成が強光ストレスに応答して膜脂質転換を行う機構を解明

－光合成生物の膜脂質改変技術の開発へ－

2025年8月26日
埼玉大学
理化学研究所

概要

光合成生物は、環境ストレスに応答することで、光合成活性を最適化しています。光合成の場であるチラコイド膜においては、強光や低CO₂などの環境変化に応じて膜脂質組成が変化することで光合成活性が制御されていると考えられますが、その分子機構については不明です。本研究では、光合成微生物であるシアノバクテリアを用いて、糖脂質の前駆体であるジアシルグリセロール（DAG）をリン脂質の前駆体であるホスファチジン酸（PA）へ変換するDAGキナーゼ（DGK）の変異株を作出し、強光ストレス応答における膜脂質転換の役割について解明しました。dgkA変異株では、強光ストレス下におけるホスファチジルグリセロール（PG）の増加が見られませんでした。さらに、光化学系II二量体（PSII dimer）が蓄積することで、光合成の修復が阻害されていることが示唆されました。これらの表現型は、細胞懸濁液にPGを添加することで解消されたことから、強光下におけるPGの増加が、PSII複合体の単量体化および、修復を促進することが明らかとなりました。
本研究は埼玉大学 大学院理工学研究科 生命科学部門 神保 晴彦 助教と理化学研究所 環境資源科学研究センター 中村 友輝 チームディレクター、東京大学 大学院総合文化研究科 和田 元 名誉教授との共同研究で実施され、『The Plant Journal』に8月20日付けにオンラインにて掲載されました。
詳細は埼玉大学のホームページをご覧ください。

報道担当

理化学研究所 広報部 報道担当
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