Chlamydomonas reinhardtiiにおけるリブロース-1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼの細胞内局在

ピレノイドは、ほとんどの単細胞藻類の葉緑体に見られるタンパク質構造です。さまざまな研究では、リブロース-1、5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ（Rubisco）がピレノイドに存在することが示されていますが、そこに局在するルビスコの割合は議論の余地があります。Chlamydomonas ReinhardtiiのPyrenoidにおけるRubiscoの量の推定値は、5％からほぼ100％の範囲です。免疫局在を使用して、異なる条件下で成長したC. reinhardtii細胞について、ピレノイドまたは葉緑体間質に局在するルービスコの量を推定しました。ピレノイドのルービスコの量は成長状態によって変化することが観察されました。細胞が上昇したCO2の下で成長し、約90％が周囲CO2で増殖したとき、約40％がピレノイドに含まれていました。さらに、in vitro活性測定により、細胞全体で観察されるCO2固定速度を説明するためにルービスコのほとんどがアクティブでなければならないことが示されたため、ピレノイドルビスコはCO2固定で活性である可能性があります。これらの結果は、ピレノイドがC. reinhardtiiおよびCO2濃縮メカニズムを含む他の単細胞藻類のCO2固定部位であるという考えと一致しています。

The pyrenoid is a proteinaceous structure found in the chloroplast of most unicellular algae. Various studies indicate that ribulose-1, 5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) is present in the pyrenoid, although the fraction of Rubisco localized there remains controversial. Estimates of the amount of Rubisco in the pyrenoid of Chlamydomonas reinhardtii range from 5% to nearly 100%. Using immunolocalization, the amount of Rubisco localized to the pyrenoid or to the chloroplast stroma was estimated for C. reinhardtii cells grown under different conditions. It was observed that the amount of Rubisco in the pyrenoid varied with growth condition; about 40% was in the pyrenoid when the cells were grown under elevated CO2 and about 90% with ambient CO2. In addition, it is likely that pyrenoidal Rubisco is active in CO2 fixation because in vitro activity measurements showed that most of the Rubisco must be active to account for CO2-fixation rates observed in whole cells. These results are consistent with the idea that the pyrenoid is the site of CO2 fixation in C. reinhardtii and other unicellular algae containing CO2-concentrating mechanisms.