青色光受容体が光合成にブレーキをかけることを発見～青い光が光合成装置を守る～

青色光受容体が光合成にブレーキを

かけることを発見

～青い光が光合成装置を守る～

2016年09月15日　NIBB 基礎生物学研究所

詳細は、リンクを参照して下さい。

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　植物は，光のエネルギーを利用して

二酸化炭素を固定し糖を合成します

（光合成）。

　そのため、強い光の方がより光合成を

すると考えられがちですが、

実際には強すぎる光は光合成装置を

壊してしまいます。

　この危険を避けるため、植物は強い光を

浴びたときには、そのエネルギーを

熱に変換してわざと逃がすガス抜きの

しくみを発達させました。

　qEクエンチング（＊１）と呼ばれる、

このブレーキ役のしくみは、

環境が変動する中で植物が生き残るために

必要であったと考えられています。

　これまでqEクエンチングの詳細は

謎に包まれていましたが、

今回、これまで光合成とは直接関係ないと

思われていた青色光受容体の一つ

フォトトロピン（＊２）が決定的な役割を

果たしていることが明らかになりました。

　その結果、これまで個別の現象と

考えられていた、青色光の受容、光合成、

光防御が実は分子レベルで繋がっている

ことになり、環境変化がおきた際の

細胞中の一連の反応の流れの全体像が

見えてきました。

　今後は、生育環境が整った圃場では、

より光合成を進める側に反応のバランスを

傾ける、あるいは砂漠地帯の池のような

過酷な環境でエネルギー藻類を

培養する場合は、より光合成を抑える側に

反応のバランスを傾けるなど、

光合成反応調節技術への発展が

期待されます。

　本研究は基礎生物学研究所の

皆川純教授、得津隆太郎助教と、

フランス国立科学研究センターの

ジョバンニ・フィナッチ博士らを

中心とした国際共同研究チームによる

成果です。

　本研究成果は，英国の科学誌

『Nature』の電子先行版

（2016年9月14日付）に掲載されました。

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　青色光ね～、

青色は何か特別な光らしいですね。

　関連投稿です。

「青は殺虫光線だった。虫たちで発見」

サイエンスポータル科学ニュース

＞青色光は可視光の中で最もエネルギーが

＞高いので、吸収分子により最も大きな

＞影響を与えることができます。

＞本研究により、これまでそれぞれ

＞別の現象であると考えられてきた、

＞フォトトロピンによる青色光の受容、

＞クロロフィルによる光合成、

＞そしてqEクエンチングによる光防御、

＞この三者が分子レベルで繋がっている

＞ことがわかり、環境変化がおきた際に

＞細胞中で起こる反応の流れの全体像が

＞明らかになりました（図３）。

＞今後は、生育環境が整った耕作地で

＞作物を育てる場合は、

＞より光合成を進める側に反応のバランス

＞を傾ける、あるいは砂漠地帯の

＞池のような過酷な環境でエネルギー藻類

＞を培養する場合は、より光合成に

＞ブレーキをかける側に反応のバランスを

＞傾けるなど、光合成反応調節技術への

＞発展が期待されます。

　これまでとは異なった見方に

なりますね。

　より深く、光合成の仕組みを理解し

研究がさらに深まることを期待します。