アンテナ色素タンパク質複合体の多様化[diversification of antenna system]

  光合成に関連する色素タンパク質複合体は,反応中心タンパク質複合体(RC),中心アンテナ,周辺アンテナに大別できる.RCや中心アンテナでは,タンパク質のサイズやこれに結合する色素の多様化が起こっているが,基本的構造と機能は同じである.嫌気性細菌のヘリオバクテリアや緑色硫黄細菌のホモ二量体型のものと光化学系Ⅰ (PS Ⅰ),また紅色細菌や緑色糸状性細菌のヘテロ二量体型のものと光化学系Ⅱ(PS Ⅱ)は,それぞれの共通祖先型から派生したものと考えられている.中心アンテナ(CP43CP47)は,三次元構造の類似性からPS Ⅰの部分配列と共通祖先をもつと考えられている.周辺アンテナは,RCに対する組成が環境によって変動し,中心アンテナとの結合も強くない.他のアンテナ色素タンパク質複合体に比べ進化的制約が小さいと考えられ,結合する色素やタンパク質構造が多様である.光合成細菌のLHやフィコビリタンパク質, LHC (light-harvesting complex)ⅠやⅡがこれにあたる.フィコビリタンパク質は,ミオグロビンと同じ起源をもつグロビリンファミリーのタンパク質である. LH2はLH1より派生したものと考えられている.緑色植物にみられるLHCI・LHCII やその他の真核藻類の周辺アンテナの多くはLHCスーパーファミリーに属するタンパク質であり,シアノバクテリアのHLIPを共通祖先として派生したものと考えられる.プロクロロンやプロクロロトリックスのクロロフィルa/b結合型LHCやアカリオクロリスのLHCはIsiAとともにCP43と共通祖先から進化したものである.渦鞭藻類にみられる水溶性の光捕集クロロフィルタンパク質複合体の起源は不明である.反応中心にエネルギーを伝達できる色素を保持(結合,集合塊形成など)する構造体は,いずれも周辺アンテナとして成立する可能性がある.


Last-modified: 2015-03-25 (水) 13:51:57 (1636d)

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