光合成の多様な環境への適応原理Understanding the Principles of the Adaptation of Photosynthesis to Diverse Environments

オーガナイザー　広瀬侑（豊橋技術科学大学），栗栖 源嗣（大阪大学）

Photosynthetic organisms synthesize organic compounds from water and carbon dioxides using solar energy. They adapted and expanded over a wide range of environments and sustain all living organisms on Earth. The structure and function of photosynthetic apparatus change dynamically in response to environmental conditions. In 2023, researchers from structural biology, plant physiology, biochemistry, and bioinformatics have teamed up to launch a new research project, “Photosynthetic Ubiquity”, which is supported by Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A) from JSPS. In this symposium, the members of this project will discuss approaches to elucidate the molecular principles of adaptation of photosynthetic supramolecular complexes to diverse environments.

Structure of cyanobacterial photosystem I complexed with ferredoxin and cytochrome c6 at 1.97 Å resolution

Jiannan Li^1,2, Noriyuki Hamaoka^1,2, Fumiaki Makino^3,4, Akihiro Kawamoto^1,2, Keiichi Namba^3,4,5, Christoph Gerle1, Genji Kurisu^1,2,5 (¹Inst. Prot. Res., Osaka Univ., ²Grad. Sch. Sci., Osaka Univ., ³Grad. Sch. Front. Bio., Osaka Univ., ⁴JEOL Co., Ltd., ⁵JEOL YOKOGUSHI Res. Lab., Osaka Univ.)

チラコイド膜における動的高次分子構造の高速AFMによる可視化

山本大輔, 西谷 雄大（福岡大・理） Daisuke Yamamoto, Yudai Nishitani (Fac. Sci., Fukuoka Univ.)

光合成光捕集蛋白質における環境適応機構の解明 Understanding environmental adaptation mechanisms in photosynthetic light-harvesting proteins

斉藤 圭亮^1,2, 辻村 真樹¹, 鍵本 拓海¹, 石北 央^1,2（¹東大・先端研, ²東大・院工） Keisuke Saito^1,2, Masaki Tsujimura¹, Takumi Kagimoto¹, Hiroshi Ishikita^1,2 (1RCAST, Univ. Tokyo, ²Grad. Sch. Sci., Univ. Tokyo)

祖先型タンパク質による生命マシナリーの環境適応戦略の解読 Decoding the environmental adaptation strategies of biological machineries via ancestral proteins

土屋 裕子¹, 嶺井 隆平², 土方 敦司³, 白井 剛²（¹ 産総研・人工知能研究センター, ² 長浜バイオ 大・バイオサイエンス, ³東薬大・生命科学） Yuko Tsuchiya¹, Ryuhei Minei², Atsushi Hijikata³, Tsuyoshi Shirai² (¹Artificial Intelligence Research Center (AIRC), National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), ²Department of Bio-science, Nagahama Institute of Bio-Science and Technology, ³School of Life Sciences, Tokyo University of Pharmacy and Life Sciences)

構造から紐解くシアノバクテリアの光色順化 Structural basis of chromatic acclimation in Cyanobacteria

広瀬 侑（豊橋技科大・院工） Yuu Hirose (Toyohashi Univ. of Tech. Dept. of Eng.)

「地球上のどこでも光合成を可能にする分子レベルのライフハック」
オーガナイザー　丸山真一朗（東京大学）
ほぼ全ての生命が太陽光エネルギーに依存するこの地球の生命史は、あたかも既存の分子機能を「ハック」するような形で、偶然に駆動される生命進化による機能改良と再最適化が繰り返されてきた歴史とも言えよう。光合成生物、あるいは光合成に限らず光を使う生き物たちが編み出した、様々な地球環境へ適応しあまねく進出することを可能にする分子構造の変革、またこうした歴史を掘り下げるための新しい技術や道具立てについて議論を深めたい。

「藻類から学ぶ二酸化炭素固定のライフハック」平川泰久（筑波大学）

「緑藻ナンキョクカワノリに見つかった赤外線利用型光合成のメカニズムと進化の道筋」小杉真貴子（基礎生物学研究所）

「光合成と微生物型ロドプシン：メカニズムと分布から考える彼らのライフスタイルとそれを支えるライフハック」吉澤晋（東京大学）

「チラコイド膜内ダイナミクスの高速原子間力顕微鏡による分子レベル撮像」山本大輔（福岡大学）

「様々な環境で光合成を可能にする超分子構造のライフハックをクライオ電顕で観る」川本晃大（大阪大学）