シアノバクテリアの光合成量比調節メカニズムの解明
佐藤華代
光合成生物は、環境の変化に応じて二つの光化学系の量比を調節することで効率的な電子伝達を行っている。 強光にさらした場合、生物は過剰な電子伝達を防ぐ為に光化学系IIに対する光化学系Iの相対的な量を減少させる ことが知られている。光化学系量比の調節に関して、生理学的な知見は蓄積しているが、分子レベルの研究例は 少ない。シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC6803においては、これまでの研究で光化学系量比の 調節に関わる因子としてpmgAが同定されている。この遺伝子の変異株では、強光に移行した時にも 光化学系IIに対して系Iの量が減少しないため、適切な量比調節が行われない。今回、sll1961とglnAの 二つの遺伝子の変異株で、それぞれ強光に対する光化学系量比の調節が行えなくなっていることを見いだした。 これらの変異株とpmgA変異株では、培地にグルコースを含んだ光混合栄養条件下で、生育に阻害が見られた。 光化学系量比の調節に異常のある変異株三種で全てグルコース添加による生育の変化が見られること、そして そのうちの一つの原因遺伝子が窒素代謝に関わるグルタミン酸アンモニアリガーゼをコードするglnAである ことから、炭素と窒素のバランス(C/N ratio)が光化学系量比調節に影響することが示唆された。