理研、光合成のしくみ解明に一歩前進　代替エネルギー開発のヒントに期待

理化学研究所は、分子動力学シミュレーションを使い、光合成膜タンパク質への水の供給経路と酸素、水素イオンの排出経路を明らかにした。これは、天然光合成のメカニズムの全容解明や、光合成の初期過程を担う膜タンパク質「PhotosystemII（PSII）」による水の酸化反応のメカニズムを模倣した人工光合成デバイスの開発に貢献すると期待されている。

植物は、光合成により太陽光エネルギーを使って、水と二酸化炭素（CO2）から酸素とデンプンを作り出している。光合成は2段階に分かれ、1段階目は太陽光エネルギーを使って水を分解し、酸素と電子、水素イオンを作る（酸化反応）。2段階目は、電子と水素イオンを使って、CO2からデンプンを作る。1段階目の酸化反応を担っているのが、チラコイド膜と呼ばれる植物特有の生体膜上に存在する膜タンパク質「PSIIタンパク質」。