植物だけが作り出す澱粉。この澱粉は地球上でいつ頃、作り出されたのでしょうか？澱粉は、植物が陸上に上がる以前、海の中でできたと考えられています。それは、いくつかの単細胞藻類において、澱粉の蓄積が認められるからです。さらに一部のラン藻においても、澱粉性多糖を作り出す能力が見つかりました (Nakamura et al. 2005, Suzuki et al. 2013)。→ 右の図にポインターを合わせてみてください。私たちは、体制の簡単な微細藻類を用いて、澱粉合成システムがどのように成立したのかを明らかにしようとしています。私たちの生活に不可欠な澱粉、その合成の成立機構を明らかにすることで、澱粉の利用を更に拡大することができると期待されます。
近年、デンプン合成系に関わる酵素系の全容が明らかにされつつありますが、それらの酵素同士の相互作用など、調べることは多く残されています。そのためのアプローチの一つとして、私たちは、ラン藻を用いたデンプン生合成研究を進めています。
ラン藻はシアノバクテリアとも呼ばれ、細胞構造が簡単な原核生物に属します。ラン藻のデンプン（貯蔵多糖）合成に関わる酵素系は単純であり、遺伝子数も限られています。この遺伝子を一つ一つ特異的に失活させ、その影響を調べることにより、貯蔵多糖の代謝機構を明らかにしようとしています。また植物（イネ）のデンプン代謝に関わる遺伝子をシアノバクテリアに導入して発現させ、詳細な酵素機能を明らかにしようとしています。
○地域の自然環境に生息するシアノバクテリアの生理・生態
八郎湖環境研究ホームページ を御覧ください。
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