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研究成果

プレスリリース

2020.12.07

葉緑体誕生の謎に迫る!緑色植物界に共通する葉緑体形成メカニズムを解明 ― 緑藻から植物へと受け継がれた仕組み

大阪大学蛋白質研究所の中井正人准教授らの研究グループは、カリフォルニア大学のピーター・ウォルター教授ならびにジュネーブ大学のジャンダビ・ロシェ名誉教授らとの共同研究によって、 陸上植物の葉緑体タンパク質輸送装置に極めて似た分子装置が、植物の進化的起源とされる緑藻でも必須の役割を担っていることを世界で初めて明らかにしました。
植物や藻類が光合成を営むのに必須な細胞内小器官オルガネラである葉緑体は、3千種類もの異なるタンパク質が葉緑体へ運ばれることで、その機能を果たすことができます。この葉緑体タンパク質の輸送に関わる分子装置は、植物では、中井准教授らの 研究グループにより明らかにされていましたが、その進化的 起源については不明でした。
今回の成果は、地球上に葉緑体が誕生し緑色の藻類や植物へと進化を遂げる過程の解明に、また一歩近づく発見です。緑藻を用いた葉緑体工学への応用も期待されます。
本研究成果は、2020年12月4日(金) 午前 5 時(日本時間)に、米国科学誌「アメリカ科学アカデミー紀要」(オンライン)に掲載されました 。

  • 【研究成果のポイント】
  • ・陸上植物で見出した葉緑体形成に不可欠の分子装置が、植物の直接の進化的起源とされる緑藻の段階で既に確立され必須な役割を担っている事を発見。
  • ・これまでに陸上植物の葉緑体形成に重要な葉緑体タンパク質輸送チャネルと輸送モーターを見出していたが、その進化的起源については謎が多かった。緑藻研究者を含めた日本・アメリカ・スイス・ドイツの多国間国際共同研究チームによって 、緑藻の葉緑体タンパク質輸送機構の全容解明が可能となり今回の発見に繋がった。
  • ・緑藻の葉緑体形成必須因子の発見により、葉緑体誕生の謎の解明へさらに進化を遡って調べる事が可能に。将来、緑藻を利用して葉緑体に有用タンパク質を蓄積させる技術開発への応用展開も期待。

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