靜岡大學農學部山本悠馬（碩士研究生）和長尾遼副教授等人的研究團隊與理化學研究所堂前直單元負責人等合作發表研究成果稱，通過對綠藻（Tetraselmis striata NIES-1019）光合色素蛋白複合體的分離解析，發現所有複合體中均共同檢測到特異性類胡蘿蔔素，由此認為可能存在獨特的光捕獲策略。這一發現通過色素分析、螢光與吸收光譜測定及分子系統解析獲得，研究團隊同時還揭示這些複合體具有獨特的進化譜系。相關研究成果已發表在《Photosynthesis Research》5月26日刊上。
圖1. 光合蛋白的純化（供圖：靜岡大學）
產氧光合作用是光合生物利用太陽光從水和二氧化碳中合成有機物與氧氣的過程，支撐著生命活動。該過程由藍藻、藻類及陸生植物等光合生物所含有的PSⅠ和PSⅡ等膜蛋白複合體承擔，而與之結合的集光蛋白（LHC）則負責發光能量的高效捕獲與傳遞。
LHC含有葉綠素和類胡蘿蔔素等色素，尤其是綠藻類作為同時具備PSⅠ和PSⅡ型LHC的一次共生藻類，被認為是闡明LHC進化與結構多樣性的關鍵。
Tetraselmis屬在綠色植物界中屬於早期分支的Chlorodendrophyceae的單細胞綠藻，具有較強的環境耐性，在健康食品等領域具有應用潛力。
然而，該屬藻類LHC的構成及色素結合特性此前一直不清楚。
此次，研究團隊從T. striata NIES-1019中純化並解析了光合色素蛋白複合體（LHC、PSⅠ-LHC、PSⅡ-LHCⅡ）。
結果顯示，所有複合體均檢測到羅洛黃素衍生物loroxanyhin decenoate等未見於其他藻類的類胡蘿蔔素。這表明Tetraselmis屬可能具有獨自的進化獲得性特徵。
由於Tetraselmis屬能產生配膳學上有價值的脂質與色素，在水產養殖、生物燃料及健康食品領域備受關注。
分子系統解析顯示，其PSⅡ外周天線的構成具有保守性，同時PSⅠ外周天線的結構可能與其他綠藻不同。
這些結果表明，光合色素蛋白的構成與光捕獲機制在綠藻進化過程中發生了多樣變化，為闡明綠藻光合作用的進化多樣性提供了重要線索。
長尾副教授表示：「Tetraselmis屬等早期分支譜系的綠藻是瞭解光合色素多樣性和光捕獲複合體進化的寶貴模型。本研究闡明瞭該藻類如何獲得獨特的色素蛋白複合體，為探究光合作用的進化適應提供了線索。」
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Photosynthesis Research
論文：Biochemical and phylogenetic analyses of light-harvesting complexes from Tetraselmis striata
DOI：doi.org/10.1007/s11120-025-01152-7
