ROC114

綠藻的晝夜韻律
國立臺灣大學生命科學系范姜文榮編譯/長庚大學生物醫學系周成功教授責任編輯

編譯來源：《緑藻の体内時計～時刻合わせの分子メカニズムを解明～》

如能解開綠藻晝夜韻律校正機制，就能自由控制綠藻體內的晝夜韻律，調控綠藻處於代謝活化狀態，進行有效率生產生物能源燃料。(圖片來源：維基百科)

從最簡單的原核細菌到人類細胞中，都有些蛋白質的含量會隨著晝夜而呈現非常規律的變化，稱為「晝夜韻律」。這個周期的規律大約是24小時，但是它也會隨著季節光周期的長短變化而重新調整。

這個調整的決定因素當然是光照，綠藻的晝夜周期會受到藍/綠及紅光的影響而改變，但調整背後的分子機制則仍然不清楚。在葉綠體中有6個蛋白會隨著晝夜周期而改變，為了要瞭解這些「時鐘蛋白」的調控機制，名古屋大學基因實驗機構的研究團隊將綠藻各別的時鐘基因ROC與螢火蟲的發光基因結合移植入綠藻細胞，植入綠藻的融合基因，便能轉譯出發光的時鐘蛋白質，透過測定細胞所放出光的強度，便能瞭解活細胞的時鐘蛋白受到光照變化的情形。

在12小時光照與12小時暗夜的環境中，研究團隊發現ROC15蛋白的周期變化最為劇烈，ROC15蛋白在黑暗中會大量增加，但接受照光時就會急速減少。ROC15蛋白受光降解的速度與光照的強度及光的頻率有關。當強光照射時，不論什麼顏色的光都使得ROC立刻降解，但是在弱光照射時，則紅光比藍綠光有更強誘導ROC15蛋白降解的能力。