シアノバクテリアの窒素固定に必須の制御タンパク質を世界で初めて発見

シアノバクテリアの窒素固定に必須の

制御タンパク質を世界で初めて発見

平成２６年４月２２日

名古屋大学

科学技術振興機構（ＪＳＴ）

詳細は、リンクを参照して下さい。

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　名古屋大学 大学院生命農学研究科

生物機構・機能科学専攻の研究グループ

（藤田 祐一　准教授、辻本 良真　博士

研究員等）は、窒素固定能をもつ

シアノバクテリア注１）から、窒素固定

注２）に必須の制御タンパク質の遺伝子を

発見しました。

　窒素固定は、空気中の窒素を植物などの

生物が利用できる分子に変換する反応で、

地球上の生物の生産性を決定づける重要な

過程です。

　窒素固定を担うニトロゲナーゼ注３）

という酵素は、空気中の酸素（Ｏ２）に

よって速やかに壊されるという弱点を

もっています。

　このような酵素を使う窒素固定が、

Ｏ２を発生する光合成を行う微生物

シアノバクテリアにおいてどのように

制御されているのか謎のままでした。

　今回、研究グループが発見しＣｎｆＲと

名付けた制御タンパク質は、細胞が窒素

不足のときに発現し、細胞内のＯ２の

レベルが充分低いことを感知して初めて、

窒素固定遺伝子群の発現を誘導して、

ニトロゲナーゼによる窒素固定を開始

させる役割をもつことがわかりました。

　今回発見した遺伝子ｃｎｆＲ を含め

窒素固定遺伝子群を植物へ移植すれば、

窒素肥料がなくても十分な収穫量が

得られる窒素固定性作物を作り出すこと

が可能かもしれません。

　これにより大量の化石燃料を消費して

作られる化学肥料を減らし、二酸化炭素

排出の減少に寄与することが期待されます。

　本研究は、科学技術振興機構 先端的

低炭素化技術開発（ＡＬＣＡ）の支援を

受け実施し、２０１４年４月２１日

（米国時間）の週に米国科学誌

「米国科学アカデミー紀要（ＰＮＡＳ）」

のオンライン速報版で公開されます。

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　もしかしたら大きな発見になるのかな？

＞今回発見した遺伝子ｃｎｆＲ を含め

＞窒素固定遺伝子群を植物へ移植すれば、

＞窒素肥料がなくても十分な収穫量が

＞得られる窒素固定性作物を作り出すこと

＞が可能かもしれません。

＞これにより大量の化石燃料を消費して

＞作られる化学肥料を減らし、

＞二酸化炭素排出の減少に寄与すること

＞が期待されます。

　窒素肥料がなくても十分な収穫量が

得られたらすごいことですね。

　今後に、時間はかかりそうですが、

期待したい。