긴키 대학 이공학부 이학과 화학 코스 사가 카오 교수 등의 연구 그룹은 자연계에는 존재하지 않는 '반전형 엽록소'를 인공적으로 창조하는 데 성공했다.실제로 광합성이 가능하기 때문에 식량 증산 등으로의 전개가 기대된다.

 광합성은 태양광을 효율적으로 변환하는 반응으로 지구상의 식량, 에너지, 환경유지에 중요한 역할을 하고 있다.현재 지구상에 번영하고 있는 식물과 조류는 광합성을 하는 엽록소를 포함하고 있기 때문에 태양광의 대부분을 차지하는 눈에 보이는 빛(가시광)을 유효하게 이용하고 있다.

 이번 연구에서는, 광합성을 실시하는 박테리아(광합성 세균) 중에서 빛을 흡수하고 있는 단백질을 그대로 산화적 조건으로 반응시킴으로써, 단백질 내의 박테리오클로로필(산소를 발생하지 않는 광합성 세균의 주요 색소) 자연계에는 존재하지 않는 색소로 변환하는 데 성공했다.이 색소는, 식물에 존재하는 엽록소와는 탄소 결합 패턴이 180° 반전하고 있는 「반전형의 엽록소」이다.

 이 새로운 엽록소는 식물의 녹색 원소인 엽록소나 혈액의 적색 원소인 헴과 공통의 분자 골격(포르피린 골격)을 가진다.또한, 단백질 내에서 가시광을 흡수하고 그 에너지를 전달할 수 있는, 즉 실제의 광합성이 가능하다는 것을 알았다.이것에 의해, 생명에 있어서 중요한 색소(생명의 색소)의 레퍼토리가 확장되었다고 하고 있다.

 "반전형의 엽록소"의 형성은 생물이 현존하지 않는 엽록소를 획득할 수 있음을 실험적으로 나타낸 것으로, 생물 진화의 해명에 중요한 성과로 여겨진다.앞으로는 광합성 생물이 이용할 수 있는 빛을 인공적으로 조절하여 광합성 능력을 올려 농작물의 생육을 촉진하는 등 식량 증산에의 전개도 기대할 수 있다고 한다.

논문 정보:【Scientific Reports】In situ formation of photoactive B-ring reduced chlorophyll isomer in photosynthetic protein LH2

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