Letter 海洋：海洋で大増殖する羽状類珪藻では鉄貯蔵にフェリチンが用いられている 2009年1月22日 Nature 457, 7228 doi: 10.1038/nature07539 世界の海洋の30〜40％では、微量栄養元素である鉄の利用可能度によって一次生産が制限されている。鉄の濃度が慢性的に低い水域では、塵あるいは大陸周縁からの側方移流によって、新しい鉄が散発的にパルス状に供給される。これらの水域の表層水への鉄添加は、主に羽状類珪藻が優占する植物プランクトンの大増殖を引き起こす。本論文では、大増殖を起こす羽状類珪藻のPseudo-nitzschiaとFragilariopsisが、鉄を濃縮するタンパク質であるフェリチンを用いて、鉄を安全に貯蔵していることを示す証拠を提出する。単細胞藻類、大型藻類、および植物寄生者を含む多様な真核生物系統群であるストラメノパイル（Stramenopile）の生物では、フェリチンの存在がこれまで報告されていない。系統発生解析からは、遺伝子の水平伝播によってごく少数の珪藻類にフェリチンが現れた可能性が示唆される。Pseudo-nitzschia multiseries由来の組み換えフェリチンの結晶構造と機能解析からは、フェロオキシダーゼ活性を示し鉄を結合するマキシフェリチンであることが示される。このフェリチンは、葉緑体に運ばれ、光合成装置を適切に機能させるために鉄の分布と貯蔵を制御していると予測される。Pseudo-nitzschiaのフェリチン転写産物の存在量は鉄栄養状態によって制御され、光合成能の減少や回復と密接に結びついている。海洋珪藻Pseudo-nitzschia graniiは、フェリチンで鉄貯蔵が増加したことにより、鉄が存在しない条件下でも、同等サイズの海洋性中心類珪藻のThalassiosira oceanicaより数回多く細胞分裂を行うことができる。羽状類珪藻のフェリチンはおそらく、鉄供給が断続的で慢性的に鉄の少ない水域での羽状類の繁栄に寄与しており、また、地質学的な時間スケールにわたる海洋CO2の制御にこれらの生物が重要であることの説明付けともなる。 Full Text PDF 目次へ戻る
