東北大学学際科学フロンティア研究所の児島征司助教は、同大学院生命科学研究科草野友延教授および村本光二教授と共同で、原始的な葉緑体と考えられている灰色藻（学名Cyanophora paradoxa ）の葉緑体に、葉緑体一個あたり約 100 万分子の新奇外膜チャネル蛋白質が二つ存在することを発見し、これらをCppSとCppF と名付けました。 葉緑体の起源は原始真核細胞に細胞内共生した藍色細菌であることが知られていますが、CppS/Fは明らかに藍色細菌とは異なる細菌系統に由来します。葉緑体内外への物質輸送経路の確立には外膜チャネル蛋白質の存在が不可欠ですが、原始的葉緑体において、従来は植物と全く関係ないと思われていた細菌系統由来のチャネル蛋白質がその役割を担っていることが示唆されました。なぜ、どのような過程を経てこのような外来因子が原始的葉緑体の外膜を占めるに至ったのかはわかっていません。本研究成果は葉緑体の成立過程や外膜機能に関する研究に、従来とは異なる視点からの切り口を提供する可能性があります。
本成果は米国生化学分子生物学会が発行する学術誌 Journal of Biological Chemistry に8月8日付けで掲載されました。
図 本研究成果を示す概念図。葉緑体は藍色細菌の細胞内共生により生まれました。本研究では、葉緑体への変換過程で、藍色細菌の主要外膜蛋白質は消失し、非藍色細菌由来のチャネル蛋白質 CppS/F と入れ替わったことが示唆されました。
【論文】 Outer membrane proteins derived from non-cyanobacterial lineage cover the peptidoglycan of Cyanophora paradoxa cyanelles and serve as a diffusion channel.
【著者】 Seiji Kojima, Koji Muramoto, Tomonobu Kusano
【雑誌】 Journal of Biological Chemistry
【DOI】 10.1074/jbc.M116.746131
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