ユーグレナ由来の光化学系I–集光性色素タンパク質複合体（PSI-LHCI）の立体構造を2.82Åの分解能で決定しました。PSIは通常10種類以上のサブユニットで構成されますが、本研究対象ではわずか8サブユニットで構成される「縮約型」PSIが観察されました。LHCIは計13個が不規則に配置されており、典型的な緑藻・植物型の「LHCIベルト」を欠き、代わりにジアジノキサンチンという紅色系統特有のカロテノイドを結合していました。系統解析の結果、PSIコアサブユニットの一部（PsaD）がシアノバクテリア由来であることが判明し、ユーグレナPSI-LHCI が「モザイク的進化」によ...

光合成の光エネルギーの転換反応は「チラコイド膜[1]」で起こります。今回、チラコイド膜を作るために必須である「VIPP1」と呼ばれるタンパク質に着目しました。VIPP1タンパク質が持つ特徴的なアミノ酸配列（Vc）は、極限環境に生息する古細菌などの祖先タンパク質PspAにも出現しており、このVc配列により、チラコイド膜だけでない膜へのストレス耐性を生命の進化において獲得した可能性が示唆されました。VIPP1とVcは「チラコイド膜を持たない」原始シアノバクテリアにも存在し、植物の葉緑体に導入するとチラコイド膜を作れる作用をすることが分かりました。今回の知見により、VIPP1...

約21～24億年前に地球の大気に大量に酸素が出現した「大酸化イベント」の原因として、海水中のニッケルと尿素が重要な役割を果たしていたことを明らかにしました。始生代（約40億〜25億年前）の海水を模した環境下で、紫外線による尿素の生成を実験的に確認し、尿素が原始シアノバクテリア2の重要な窒素源となっていたことを示しました。一方で、海水のニッケル濃度が高いとシアノバクテリアの成長が抑制されることも確認し、海水中のニッケルの減少がシアノバクテリアの増殖と酸素濃度の上昇を促したことを示しました。　岡山大学大学院自然科学研究科のDilan M. Ratnay...