光化学系I反応中心クロロフィル(P700)の抽出および再構成

光系统 I 反应中心叶绿素 (P700) 的提取和重建

• 批准号: 06640850
• 负责人: 池上 勇
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Teikyo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06640850/
• 关键词: Photosynthesis; Photosystem I; Chlorophyll; P700; spinach

植物に吸収された光エネルギーはアンテナクロロフィル分子間を転移しつつ、最終的に特殊なクロロフィル分子(反応中心クロロフィルと呼ばれる)に伝達され、そこで化学エネルギーに変換される。CO_2の還元力を供給する光学系lでは反応中心クロロフィルはP700と呼ばれている。P700はChl-aの二量体がタンパクのヒスチジン残基と配位結合したものと考えられており、その結合部位が変成しないようにP700を抽出できればその再構成も可能になるとの方針のもとに実験を行った。1)タンパク構造を変性させることなくP700を抽出する方法を確立した。凍結乾燥したホーレンソウの光化学系l粒子をアセトアルデヒドを含むエーテル処理をすると、アセトアルデヒド含量に依存して、アンテナ色素の97-99%、P700の50-75%が抽出された標品を得ることができた。2)上記の抽出粒子に、もともと結合していた1/2量から1/4量のChl-aを脂質と共に加えると、加えた色素の1/2から1/4が粒子に結合し、脂質添加条件によってP700量は色素再結合前に比べて最大2倍に増加した。最も有効な脂質はMGDGでありPGがこれに次ぐ。MGDGは濃度を増すにしたがってより有効になるが、PGは濃度を増すと逆に効果が下がる。DGDG、PC、PIは殆ど無効である。Chl-aまたは種々の脂質を単独で添加してもP700量は変化しない。3)再構成されたP700は定常光における光酸化活性を持ち、その酸化還元差スペクトルも再構成前のP700とほぼ同じであった。4)Chl-aの代わりにChl-a'(Chl-a epimer)を用いたところ、条件によってはChl-aとほぼ同程度のP700再構成能を示し、低濃度のPGまたはMGDGと共に加えると有効であった。

Plant に suction 収 さ れ た light エ ネ ル ギ ー は ア ン テ ナ ク ロ ロ フ ィ ル intermolecular を planning move し つ つ, final に special な ク ロ ロ フ ィ ル molecules (DE 応 center ク ロ ロ フ ィ ル と shout ば れ る) に 伝 da さ れ, そ こ で chemical エ ネ ル ギ ー に variations in さ れ る. The reduction force of co ₂ is を supplied to the する Department of optoelectronics, the lで <s:1> anti-応 center, <s:1> ロロフィ する <s:1> P700, と call ばれて る る る. の P700 は chlorophyll - a second quantity body が タ ン パ ク の ヒ ス チ ジ ン residues と coordinate bond し た も の と exam え ら れ て お り, そ の combining site が variations into し な い よ う に P700 を spare で き れ ば そ の again may constitute も に な る と の policy の も と に be 験 を line っ た. 1) タ ン パ ク tectonic を - sex さ せ る こ と な く P700 を spare す を る method established し た. Freeze drying し た ホ ー レ ン ソ ウ の light chemistry l particle を ア セ ト ア ル デ ヒ ド を containing む エ ー テ ル 処 Richard を す る と, ア セ ト ア ル デ ヒ ド content に dependent し て, ア ン テ ナ pigment の 97-99%, P700 の 50-75% が drew さ れ た standard を had る こ と が で き た. 2) written の に out particles, も と も と combining し て い た 1/2 amount か ら 1/4 volume の を lipid と に and total chlorophyll - a え る と, え た pigment の 1/2 か ら 1/4 が particle に し, conditions of lipid add に よ っ て P700 quantity は pigment before combining に than べ て に raised with maximum 2 times し た. The most effective な lipid な MGDGであ PGが れに れに times ぐ. Concentration of MGDG は を raised す に し た が っ て よ り have sharper に な る が, concentration of PG は を raised す と inverse に unseen fruit under が が る. DGDG, PC, PI <s:1> almost <s:1> ineffective である. Chl-aまた kinds of 々 lipids を単 unique で add <s:1> て <s:1> P700 amount <s:1> variation <s:1> な な で of で. 3) to constitute さ れ た P700 は set run に お け る acidification active を hold ち, light そ の acidification and poor yuan ス ペ ク ト ル も before constitute の P700 と ほ ぼ with じ で あ っ た. 4) chlorophyll - a generation の わ り に chlorophyll - a '(chlorophyll - a epimer) を い た と こ ろ, conditions に よ っ て は chlorophyll - a と ほ ぼ with degree の P700 again can constitute を し, low concentration の PG ま た は MGDG と に plus total え る と have sharper で あ っ た.

项目成果

Kumazaki,S.: "Primary electron transfer steps in photosystem I reaction center with reduced number of antenna chlorophylls(12-30)" Ultrafast Phenomena(eds.by Optical Society of America). vol.1. 50-51 (1994)

Kumazaki,S.：“光系统 I 反应中心的初级电子转移步骤，天线叶绿素数量减少 (12-30)”超快现象（由美国光学学会编辑）。

Kumazaki,S.: "Rates of primary eletron transfer reactions in photosystem I reaction center reconstituted with defferent quinones as the secondary acceptor" J.Phys.Chem.98. 11220-11225 (1994)

Kumazaki,S.：“用不同醌作为次级受体重构的光系统 I 反应中心中初级电子转移反应的速率”J.Phys.Chem.98。

Kumazaki,S.: "The Primary photochemical processes in P700-enriched photosystem I particles:Trap-limited excitation decay and the primary charge separation" J.Phys.Chem.98. 10335-10342 (1994)

Kumazaki,S.：“富含 P700 的光系统 I 粒子中的主要光化学过程：陷阱限制激发衰减和主要电荷分离”J.Phys.Chem.98。