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Asymmetric electron transfer in photosynthetic reaction centers

光合作用反应中心的不对称电子转移

基本信息

批准号：
20H03217
负责人：
石北央
金额：
$ 11.23万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

当初研究計画の提案「電荷分離のエナジェティクスの解析」は、周到な準備に基づいてなされたことが功を奏した。その理由の一つとして、基礎的な電子移動のエナジェティクスである酸化還元電位を静電相互作用計算に基づいてPbRC, PSIIにおいて完了していた [論文: Chem. Sci. (2018)] ことが、研究の円滑な実施の礎となった。酸化還元電位は電子移動経路対において異なる値を示し電子移動のエナジェティクスは異なることは明らかであったが、電荷分離時の正孔との相互作用を反映できていないものであった。酸化還元電位では電子移動経路間に差はあることは見えたものの、基本的に両経路とも電子移動のエナジェティクスはdownhillであった。一方、電荷分離状態をも考慮したエナジェティクスでは不活性側の電子移動経路のエナジェティクスは完全にuphillとなり電子移動に不利である様が、明確に現れている。非対称電子移動経路の所以（ゆえん）は、PbRCでは極性環境（「極性アミノ酸残基の分布」や「タンパク質形状」の差）の差であるのに対し、PSIIでは水分解触媒部位のD1側への局在、それに伴うプロトン移動経路のD1側への局在に大きく由来するものであった。以上、成果論文として[Chem. Sci. 12 (2021)] [Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. (2020)]　等を発表した。

The proposal of the original research project,"Analysis of Charge Separation," was carefully prepared for the development of the system. The basic electron mobility and the basic electrostatics interaction calculation of PbRC, PSII are discussed in detail [Paper: Chem. Sci. (2018)] Acidification of the electron movement of the circuit to the different values of the electron movement of the circuit to the different values of the charge separation of the positive hole interaction The difference between the electron movement and the basic electron movement One side, the charge separation state is considered, the electron movement circuit on the inactive side is completely upphill, and the electron movement is unfavorable. The difference between the polarity environment (distribution of polar acid residues) and the mass shape of PbRC in the asymmetric electron transport path is related to the existence of PSII in the D1 side of the water decomposition catalyst site and the origin of the D1 side of the electron transport path. The above, the results of the paper [Chem. Sci. 12 (2021)] [Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. (2020)] and so on.