岡山大学異分野基礎科学研究所の長尾遼特任助教、加藤公児特任准教授、秋田総理准教授、沈建仁教授、大阪大学蛋白質研究所の宮崎直幸助教（現：筑波大学）らの共同研究グループは、理化学研究所、京都大学、兵庫県立大学、基礎生物学研究所、神戸大学との共同研究により、クライオ電子顕微鏡を用いて、海産性珪藻の光化学系II-集光性色素タンパク質複合体の立体構造解析に成功し、珪藻特有の色素組成とその並び方を明らかにしました。この結果から、水中で太陽光エネルギーを効率よく収集・逸散する仕組みや、光合成生物が多様な環境に応じて集光性色素タンパク質を進化させてきた仕組みが明らかになりました。

本研究成果は、なぜ光合成生物は多様な色を持ち、さまざまな場所に生育できるのか？という問いに対する答えを与えるものです。色の違いは光合成生物の生存戦略の一環で、褐色を呈する珪藻が水中で限られた光エネルギーをいかにして利用するのか、その仕組みが明らかになりました。この成果は、光合成生物の進化と多様化の謎をひもとく知見となり、絶えず変動する太陽光エネルギーの効率的・選択的な利用を目指した人工デバイスの創出についても重要な知見を提供するものです。

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