光合成生物の分裂に新たな仕組みを発見~チラコイド膜を形づくるタンパク質が細胞・葉緑体分裂にも関与~

ad

2025-10-10 基礎生物学研究所

基礎生物学研究所、日本大学、山形大学、国立遺伝学研究所などの共同研究チームは、光合成生物の細胞・葉緑体分裂における新たな仕組みを発見した。チラコイド膜の形成に関与するタンパク質群が、細胞分裂や葉緑体分裂にも関与することを初めて実証。特に多重膜構造をもつシアノバクテリアや藻類において、膜の収縮や分裂を統合的に制御する新しい分子ネットワークを同定した。従来、チラコイド膜形成と細胞分裂は独立過程と考えられていたが、今回の成果はそれらが密接に連携していることを示すもので、葉緑体の起源や進化理解にも新たな視点を与える。成果は『Nature Communications』誌に掲載。

光合成生物の分裂に新たな仕組みを発見~チラコイド膜を形づくるタンパク質が細胞・葉緑体分裂にも関与~
図 1 シアノバクテリア(Synechocystis sp. PCC 6803)野生株とCurT欠損変異株細胞のクロロフィル蛍光イメージ

<関連情報>

CurT/CURT1タンパク質はシアノバクテリアと緑藻類の細胞分裂と葉緑体分裂の調整に関与している CurT/CURT1 proteins are involved in cell and chloroplast division coordination of cyanobacteria and green algae

Marcel Dann,Eunchul Kim,Konomi Fujimura-Kamada,Vjosa Berisha,Mami Nomura,Anne-Christin Pohland,Mai Watanabe,Matthias Ostermeier,Frederik Sommer,Michael Schroda,Shin-ya Miyagishima & Jun Minagawa
Nature Communications  Published:25 September 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-025-64163-x

Abstract

Plant proteins of the CURVATURE THYLAKOID 1 (CURT1) family and their prokaryotic CurT homologues are key determinants of the three-dimensional structure of the thylakoid membrane systems in chloroplasts and cyanobacteria. As the evolutionary origin of the CURT1/CurT family appears to coincide with the evolution of thylakoids themselves, shaping the thylakoid system has widely been regarded as their primary role. In this study we present strong evidence that CurT, beyond regulation of thylakoid architecture, is involved in cell division and thylakoid fission/partitioning in both Synechocystis sp. PCC 6803 and Synechococcus elongatus PCC 7942, likely through physical interaction with the key cell division protein FtsZ. Similarly, triple mutants of Chlamydomonas reinhardtii CURT1A, B, and C display an asymmetric chloroplast division phenotype, thus suggesting an evolutionary conserved functionality of CurT/CURT1 in cell/chloroplast division in single-celled oxygenic photosynthesizers.

生物化学工学
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました