天體生物學中心、高能加速器研究機構、東北大學、秋田縣立大學、東京農業大學、國立基礎生物學研究所、兵庫大學、國立極地研究所、中央大學等研究人員對南極洲生長的綠藻進行了調查. 我們闡明了南極河紫菜利用紅外線進行光合作用的機制。
通常，植物和藻類利用陽光中的可見光進行光合作用。另一方面，在南極極其惡劣的環境中繁殖的南極紫菜，可以利用波長比可見光更長的部分紅外光（遠紅光）進行光合作用，具有與可見光相同的能量轉換效率光。它說。在這項研究中，我們旨在闡明南極川江的紅外光合作用機制。
首先，我們在南極kawanoe細胞中發現了一種吸收遠紅光的光捕獲天線蛋白，並將其命名為Pc-frLHC（Prasiola crispa far-red light harvesting Chl-binding protein complex）。 Pc-frLHC 的分子結構被鑑定為一種新型複合物，由 11 種蛋白質結合在一個環中，通過冷凍電子顯微鏡的單粒子分析。每種蛋白質與 11 種葉綠素結合，其中 5 種強相互作用的葉綠素參與遠紅光吸收。
通過分析Pc-frLHC吸收遠紅光能量的轉移過程，我們發現參與遠紅光吸收的葉綠素向正常葉綠素“上坡激發能量轉移”（與正常激發能量轉移相反），一種激發能從低能級分子轉移到高能級分子的現象）。研究團隊認為，在這個過程中，遠紅光的能量轉化為與可見光相當的能量，進行光合作用反應。
很多太陽系外行星都是紅外線優於可見光的環境，因此能夠利用紅外線進行光合作用的生物體的存在也在天體生物學領域引起關注。這項研究的結果也可能為太陽系外行星上存在生命的可能性提供線索。
