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光合成の発生過程解明=電気エネルギー化に期待

 光合成で太陽光が植物中の水を分解して酸素や電子を発生させるメカニズムを、神谷信夫大阪市立大教授と沈建仁岡山大教授の研究グループが世界で初めて解明した。英科学誌ネイチャー電子版に18日、発表した。
 光合成のうち水分解反応は、植物の葉緑体の中の膜にあるたんぱく質の集合体で起こる。集合体の中心構造と水分解反応の過程はこれまで分かっていなかった。今回の成果から人工的な水分解反応を起こすことに成功すれば、光と水から高い効率で安全に電気エネルギーを生産できる可能性がある。
 研究グループは、ラン藻からたんぱく質の集合体を採取して結晶化させ、特殊なエックス線を照射して解析。マンガンやカルシウムの原子から成る中心部の立体構造が判明し、そこに結合した水から酸素や電子が発生することを突き止めた。
 神谷教授によると、今後このたんぱく質と同じ働きをする触媒が開発されれば、光と水のみを材料として燃料電池などの電気エネルギーに変換できるという。
 沈教授は「触媒を人工的に作るのは難しいが、実現すれば従来の太陽光発電などを飛躍的に上回るエネルギー量が期待できる」としている。 
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