Letter 植物科学：光合成膜の本来の構造 2004年8月26日 Nature 430, 7003 doi: 10.1038/nature02823 光合成における太陽エネルギーの取り込みと、続いて起こる安定な電荷分離状態への移行は、膜結合性クロロフィル-タンパク質複合体が相互に連結して作られた巨大分子ネットワークに依存している。個々の複合体の詳細な構造は決定されているが、ネットワークの大きさおよび構造は不明である。今回、原子間力顕微鏡を使って、本来の状態の細菌光合成膜を直接観察した。複数成分からなる膜の画像が初めて明らかにされ、光合成複合体の相対的な位置関係および結合状態が判明し、ネットワークの構造に関する新しい重要な特徴が明らかとなった。光合成膜は特殊化したドメインに分かれており、各ドメインでネットワーク構造が異なっていて、各ドメイン中では1種類の複合体が優位を占めている。また周辺集光性LH2複合体については2種類の構造が認められた。第一の構造では、10から20個のLH2分子群が受光ドメインを形成していて、これがコア反応中心（RC）-集光系1（RC-LH1-PufX）複合体が作る二量体の直線状配列を連結している。第二の構造では、LH2分子群はより大きなクラスターを作って直線状配列の外側に位置している。LH1複合体は、エネルギーを光化学反応が起こるRCへ移動させる前に一時的に貯蔵するエネルギー収集用ハブとして機能するのに理想的な位置を占めている。また光合成膜のみごとな経済性は、こうした直線状配列が密に詰め込まれ、しばしば2〜3個程度のLH2の幅の狭い「エネルギー導管」だけがその間にあることで示される。 Full Text PDF 目次へ戻る
