Nitrogen deprivation results in photosynthetic hydrogen production in Chlamydomonas reinhardtii.
単細胞緑藻クラミドモナス（C. reinhardtii）は、[FeFe]-ヒドロゲナーゼHYD1を介してフェレドキシンPetFから電子を受け取り、光合成由来の電子で分子状水素を産生できる。本研究では、窒素欠乏条件下での光合成的水素産生の誘導を検討した。窒素飢餓細胞では光化学系IIの活性が初期に高く維持されたため、硫黄欠乏と比較して水素産生開始が約2日遅延した。また、デンプン蓄積量は多いにもかかわらず、水素収量およびデンプン分解量は硫黄欠乏時より有意に低かった。シトクロムb6f複合体の分解とフェレドキシン量の低下が、炭水化物から水素への変換を制限するボトルネックとなる可能性が示唆された。
窒素飢餓によるシトクロムb6f複合体の分解とフェレドキシン量の低下が、光合成電子伝達からHYD1を介した水素産生への変換効率を制限する。
細胞・分子レベルの基礎研究です。ヒトでの応用には吸入経路が最も有望な投与方法とされますが、吸入応用にあたっては爆発リスクを伴うため使用濃度に注意が必要です（LFL 実証値 10%、高濃度機は非推奨）。
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