【東京農業大学（共同研究）】ビリン合成制御によるシアノバクテリアのフィコビリソームの機能改変

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ビリン合成制御によるシアノバクテリアのフィコビリソームの機能改変

2024年7月26日
東京農業大学
東京都立大学
東京工業大学

ポイント


光合成微生物シアノバクテリア（*1）は、集光性アンテナ複合体フィコビリソーム（*2）を用いることで効率的に光エネルギーを捕集し光合成に利用しています。
フィコビリソームは光を吸収するビリン（*3）という化合物とタンパク質からなります。ビリンは捕集する光の色に応じて異なっており、細胞の色にも大きく関わっています。
一般的な青緑色のシアノバクテリアのビリンは青色のフィコシアノビリンですが、自然界には赤色のシアノバクテリアも存在しています。このようなシアノバクテリアは赤色のビリンであるフィコエリスロビリンを持っています。
研究グループはフィコエリスロビリンを誘導剤依存的に合成するシアノバクテリアを構築し、シアノバクテリアの細胞色を緑から茶色、ピンク色に変えることに成功しました。
緑色のシアノバクテリアにおいて、フィコエリスロビリンが過剰に蓄積すると、フィコビリソームの構造が壊れることがわかりました。
フィコエリスロビリンの生産量を適切に制御することで、野生種が利用できない緑色光でも光を捕集し、光合成装置にそのエネルギーを伝達できるフィコビリソーム（キメラフィコビリソーム）を作り出すことに成功しました。
シアノバクテリアはカーボンニュートラルな有用物質生産ホストとして期待されています。この研究で開発されたフィコビリソームの制御技術は、光をより効率的に捕集できるシアノバクテリアの創出や人工光合成など、様々な分野での応用が期待できます。

発表論文
　本研究成果は国際学術誌「ACS Synthetic Biology」に掲載されました。
　著者： Mizuho Sato*, Takeshi Kawaguchi*, Kaisei Maeda, Mai Watanabe, Masahiko Ikeuchi, Rei 　Narikawa, and Satoru Watanabe, *共筆頭著者
　タイトル：Functional Modification of Cyanobacterial Phycobiliprotein and Phycobilisomes through 　Bilin Metabolism Control
　掲載誌名：ACS Synthetic Biology (2024)
　https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acssynbio.4c00094#
　受諾日：令和６年６月５日
　掲載日：令和６年7月22日