Red-クロロフィルを結合した光化学系Iの構造・機能・相関

光合成光化学反応は不安定な太陽光エネルギーを安定な化学物質に変換する反応であるが、太陽光は密度が低いため光合成生物は集光性色素および複合体を多様化させ進化させてきた。光化学系Iに結合したアンテナクロロフィルの約10%は電荷分離を担う、初期電子供与体よりも長波長側に吸収帯をもつクロロフィル (red-クロロフィル)であり、長波長側から短波長側へのエネルギー移動は熱力学的に不利であるのも関わらず機能していることから、その役割を明らかにすることは重要である。本年度の研究では昨年度に引き続き一般的なシアノバクテリアと異なる特徴的なred-クロロフィルをもつシアノバクテリアA. platensisを材料として実験を行った。光化学系Iの単量体、二量体、三量体のより高純度な単離精製に成功し、吸収及び蛍光スペクトルの議論を行った。また、酸化還元や構造解析にはまとまった量のサンプルが必要になることから、培養規模を上げて、測定に必要なサンプルの準備を行った。現在、このクロロフィルの複合体内での位置を決定するために、測定を進めている。また、既知のクロロフィルの中でもっとも低エネルギー側に吸収極大をもつクロロフィルfを結合した光化学系Iに関しても解析を進めている。このクロロフィルfをもつシアノバクテリアのクロロフィルf量は光化学系I全体の約10%であり、我々はクライオ電子顕微鏡を用いて構造を決定したが、他のグループが近縁の生物種で解析した結果と一部に違いがあった。これは。クロロフィルｆとクロロフィルaの電子密度の違いが少ないことによる同定の難しさを示している。そこで、よりクロロフィル数の少ないクロロフィルfをもつ光化学系I標品を生化学的に作成し、クロロフィルaおよびｆの構造機能を解析している。

光合成光化学反応は不安定な太陽光エネルギーを安定な化学物質に変換する反応であるが、太陽光は密度が低いため光合成生物は集光性色素および複合体を多様化させ進化させてきた。光化学系Iに結合したアンテナクロロフィルの約10%は電荷分離を担う、初期電子供与体よりも長波長側に吸収帯をもつクロロフィル (red-クロロフィル)であり、長波長側から短波長側へのエネルギー移動は熱力学的に不利であるのも関わらず機能していることから、その役割を明らかにすることは重要である。本年度の研究では昨年度に引き続き一般的なシアノバクテリアと異なる特徴的なred-クロロフィルをもつシアノバクテリアA. platensisを材料として実験を行った。光化学系Iの単量体、二量体、三量体のより高純度な単離精製に成功し、吸収及び蛍光スペクトルの議論を行った。また、酸化還元や構造解析にはまとまった量のサンプルが必要になることから、培養規模を上げて、測定に必要なサンプルの準備を行った。現在、このクロロフィルの複合体内での位置を決定するために、測定を進めている。また、既知のクロロフィルの中でもっとも低エネルギー側に吸収極大をもつクロロフィルfを結合した光化学系Iに関しても解析を進めている。このクロロフィルfをもつシアノバクテリアのクロロフィルf量は光化学系I全体の約10%であり、我々はクライオ電子顕微鏡を用いて構造を決定したが、他のグループが近縁の生物種で解析した結果と一部に違いがあった。これは。クロロフィルｆとクロロフィルaの電子密度の違いが少ないことによる同定の難しさを示している。そこで、よりクロロフィル数の少ないクロロフィルfをもつ光化学系I標品を生化学的に作成し、クロロフィルaおよびｆの構造機能を解析している。