Principle design of reaction complex based on functions and structure of newly descovered photosynthesis.

基于新发现的光合作用功能和结构的反应复合物的原理设计。

基本信息

  • 批准号:
    15370067
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 9.98万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2003
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2003 至 2004
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Structure and function of a wide variety of the photosynthetic reaction center pigment protein complexes, including those of newly discovered ones, are studied by ultra last laser spectroscopy up to 0.1 ps, fluorescence life time measurements at cryogenic temperature, electron spin resonance and by the single molecular confocal microscope spectroscopy. The biomaterials used were (1)Acaryochloris marina that can evolve oxygen even with near far-red light, (2)Zn-bacteriochlorophyll containing Acidiphillium rubrum, (3)Zooxanthellae that lives in corals, (4)photosynthetic green sulfur bacterium Chlorobium tepidum ant its site-directed mutants, (5)Chloroflexus aurantiacus, (6)cyanobacteria that are modified to be depleted of a phospholipid phosphatydil glycerol. Acaryochloris marina is shown to have a special photosystems I and II reaction centers in which chlorophyll d but not chlorophyll a functions as the special pair primary electron donor chlorophylls. This organism, thus, is an only one exceptional case in the oxygen evolving photosynthesis that can use 700-750 nm near far-red light. This makes a clear contrast to all the other oxygenic organisms that absorb only 650-690 nm red ight with chlorophyll a. A bacterium Acidiphilium rubrum uses Zn-bacteriochlorophyll a and was shown to undergo highly efficient photo-energy conversion even in the pico-to femto-second time ranges. These new photosynthesis indicated that pigment can be replaced rather easily in photosynthesis although now it is rather rare. On the other hand, the modifications of reaction center proteins yielded drastic decrease of efficiency indicating that the structure of the reaction center is highly optimized for the reaction. Reacion centers are shown to be functional even inside silica mesoscopic nanopores. A part of research to hunt for new organisms was exhibited with arctic plants from Alaska in Aichi World Exposition '06.
通过高达 0.1 ps 的超激光光谱、低温荧光寿命测量、电子自旋共振和单分子共焦显微镜光谱研究了各种光合反应中心色素蛋白复合物(包括新发现的复合物)的结构和功能。使用的生物材料是(1)即使在近远红光下也能释放氧气的Acaryocholis marina,(2)含有Acidihillium rubrum的Zn-细菌叶绿素,(3)生活在珊瑚中的虫黄藻,(4)光合绿色硫细菌Chlorobium tepidum及其定点突变体,(5)Chloroflexus aurantiacus,(6)蓝细菌,其被修饰为耗尽磷脂磷脂甘油。 Acaryocholis marina 具有特殊的光系统 I 和 II 反应中心,其中叶绿素 d 而不是叶绿素 a 充当特殊的初级电子供体叶绿素对。因此,这种生物体是产氧光合作用中唯一的一个例外,可以使用 700-750 nm 的近远红光。这与仅吸收 650-690 nm 红光和叶绿素 a 的所有其他含氧生物形成鲜明对比。红色嗜酸性细菌使用锌细菌叶绿素 a,即使在皮秒到飞秒的时间范围内也能进行高效的光能转换。这些新的光合作用表明,色素在光合作用中可以很容易地被替换,尽管现在这种情况相当罕见。另一方面,反应中心蛋白质的修饰导致效率急剧下降,表明反应中心的结构针对反应进行了高度优化。研究表明,即使在二氧化硅介观纳米孔内,反应中心也能发挥作用。寻找新生物的研究的一部分在'06爱知世界博览会上展出了来自阿拉斯加的北极植物。

项目成果

期刊论文数量(47)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Fluorescence of photosysntem I
光系统荧光 I
Primary intermediate in the photocycle of a blue-light sensory BLUF FAD-protein, T110078,of Thermosynechococcus elongatus BP-1.
Thermosynechococcus elongatus BP-1 的蓝光感觉 BLUF FAD 蛋白 T110078 光循环中的主要中间体。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Fukushima;Y.;Okajima;K.;Shibata;Y.;Ikeuchi;M.;Itoh;S.
  • 通讯作者:
    S.
膜タンパク質複合材料及びその製造方法
膜蛋白复合材料及其制造方法
  • DOI:
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Gilmore, A.M., et al.: "Simultaneous time-resolution of the emission spectra of fluorescent proteins and zooxanthellae chlorophyll in reef-building corals"Photochem.Photobiol.. 77. 515-523 (2003)
Gilmore, A.M. 等人:“造礁珊瑚中荧光蛋白和虫黄藻叶绿素发射光谱的同步时间分辨率”Photochem.Photobiol.. 77. 515-523 (2003)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Biochemical and functional characterization of BLUF-type flavin-binding proteins of two species of
两种植物BLUF型黄素结合蛋白的生化和功能表征
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Okajima;K.;Yoshihara;S.;Fukushima;Y.;Geng;X.;Katayama;M.;Higashi;S.;Watanabe;M.;Sato;S.
  • 通讯作者:
    S.
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

ITOH Shigeru其他文献

ITOH Shigeru的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('ITOH Shigeru', 18)}}的其他基金

Construction of natural-artificical hybrid photosynthetic systems inside silica nanopores
二氧化硅纳米孔内自然-人工混合光合系统的构建
  • 批准号:
    23655196
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 9.98万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
Production of a new low energy photosynthesis with chlorophylld : Understanding of principal of photosynthesis
用叶绿素产生新的低能光合作用:理解光合作用原理
  • 批准号:
    19370064
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 9.98万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Softening of vegetable food and its application to the processing technology by the cell wall destruction using underwater shock wave
水下冲击波破坏细胞壁的植物性食品软化及其在加工技术中的应用
  • 批准号:
    19300246
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 9.98万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Production of a new type photosynthetic organism that utilizes low energy light.
利用低能光生产新型光合生物。
  • 批准号:
    17370055
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 9.98万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Development of of nanospace spectral microscope
纳米空间光谱显微镜的研制
  • 批准号:
    13558087
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 9.98万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Optimization mechanism of electron transfer proteins
电子传递蛋白的优化机制
  • 批准号:
    08458214
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 9.98万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Reconstitution of synthesized quinones to photosynthetic reaction center I
合成醌重构光合反应中心I
  • 批准号:
    01490028
  • 财政年份:
    1989
  • 资助金额:
    $ 9.98万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)

相似国自然基金

兰绿藻(Cyanobacteria)作为基因克隆表达系统的研究
  • 批准号:
    38770324
  • 批准年份:
    1987
  • 资助金额:
    3.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

A paradigm shift for predictions of freshwater harmful cyanobacteria blooms
淡水有害蓝藻水华预测的范式转变
  • 批准号:
    DP240100269
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 9.98万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Cyanobacteria engineering for restoring environments (CYBER)
用于恢复环境的蓝藻工程(CYBER)
  • 批准号:
    BB/Y007638/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 9.98万
  • 项目类别:
    Research Grant
Unravelling the light controlling switch in Cyanobacteria
解开蓝细菌中的光控制开关
  • 批准号:
    BB/Y003675/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 9.98万
  • 项目类别:
    Research Grant
Why do alpha-cyanobacteria with form 1A RuBisCO dominate aquatic habitats worldwide? (CYANORUB)
为什么具有 1A 型 RuBisCO 的 α-蓝藻在全世界的水生栖息地中占主导地位?
  • 批准号:
    EP/Y028384/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 9.98万
  • 项目类别:
    Fellowship
Unravelling the light controlling switch in Cyanobacteria
解开蓝细菌中的光控制开关
  • 批准号:
    BB/Y006399/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 9.98万
  • 项目类别:
    Research Grant
Mechanism of Cyanobacteria-Actinomycetes symbiosis
蓝藻-放线菌共生机制
  • 批准号:
    23H02115
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 9.98万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Collaborative Research: Cyanobacteria, Nitrogen Cycling, and Export Production in the Laurentian Great Lakes
合作研究:劳伦森五大湖的蓝藻、氮循环和出口生产
  • 批准号:
    2406176
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 9.98万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Development of energy-saving cyanobacteria based biodiesel production system using nanofiltration membrane
利用纳滤膜开发节能型蓝藻生物柴油生产系统
  • 批准号:
    23K19147
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 9.98万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
Establishment of strigolactones production platform by light-dependent co-cultivation of Cyanobacteria-yeast
蓝藻-酵母光共培养独脚金内酯生产平台的建立
  • 批准号:
    22KJ2789
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 9.98万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Cyanobacterial extracellular metabolomes: overlooked drivers of ecosystem ecology and evolution
蓝藻细胞外代谢组:被忽视的生态系统生态和进化驱动因素
  • 批准号:
    23K19391
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 9.98万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了