静冈大学农学部山本悠马（硕士研究生）和长尾辽副教授等人的研究团队与理化学研究所堂前直单元负责人等合作发表研究成果称，通过对绿藻（Tetraselmis striata NIES-1019）光合色素蛋白复合体的分离解析，发现所有复合体中均共同检测到特异性类胡萝卜素，由此认为可能存在独特的光捕获策略。这一发现通过色素分析、荧光与吸收光谱测定及分子系统解析获得，研究团队同时还揭示这些复合体具有独特的进化谱系。相关研究成果已发表在《Photosynthesis Research》5月26日刊上。
图1. 光合蛋白的纯化（供图：静冈大学）
产氧光合作用是光合生物利用太阳光从水和二氧化碳中合成有机物与氧气的过程，支撑着生命活动。该过程由蓝藻、藻类及陆生植物等光合生物所含有的PSⅠ和PSⅡ等膜蛋白复合体承担，而与之结合的集光蛋白（LHC）则负责光能的高效捕获与传递。
LHC含有叶绿素和类胡萝卜素等色素，尤其是绿藻类作为同时具备PSⅠ和PSⅡ型LHC的一次共生藻类，被认为是阐明LHC进化与结构多样性的关键。
Tetraselmis属在绿色植物界中属于早期分支的Chlorodendrophyceae的单细胞绿藻，具有较强的环境耐受性，在健康食品等领域具有应用潜力。
然而，该属藻类LHC的构成及色素结合特性此前一直不清楚。
此次，研究团队从T. striata NIES-1019中纯化并解析了光合色素蛋白复合体（LHC、PSⅠ-LHC、PSⅡ-LHCⅡ）。
结果显示，所有复合体均检测到罗洛黄素衍生物loroxanyhin decenoate等未见于其他藻类的类胡萝卜素。这表明Tetraselmis属可能具有独自的进化获得性特征。
由于Tetraselmis属能产生营养学上有价值的脂质与色素，在水产养殖、生物燃料及健康食品领域备受关注。
分子系统解析显示，其PSⅡ外周天线的构成具有保守性，同时PSⅠ外周天线的结构可能与其他绿藻不同。
这些结果表明，光合色素蛋白的构成与光捕获机制在绿藻进化过程中发生了多样变化，为阐明绿藻光合作用的进化多样性提供了重要线索。
长尾副教授表示：“Tetraselmis属等早期分支谱系的绿藻是了解光合色素多样性和光捕获复合体进化的宝贵模型。本研究阐明了该藻类如何获得独特的色素蛋白复合体，为探究光合作用的进化适应提供了线索。”
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Photosynthesis Research
论文：Biochemical and phylogenetic analyses of light-harvesting complexes from Tetraselmis striata
DOI：doi.org/10.1007/s11120-025-01152-7
