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光合成機能に電気化学反応を組合せたNADHの再生と二酸化炭素の固定反応

光合功能与电化学反应相结合的NADH再生和二氧化碳固定反应

基本信息

批准号：
06226211
负责人：
野澤庸則
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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

项目摘要

光エネルギーによりCO_2を固定し、有機化合物を作り出す生物による光合成能を理解し、その機構を電気化学と組合せ有機化学的に応用するために我々は(1)効率よく光エネルギーを捕獲する仕様(2)光合成反応中心膜タンパク質の精製と結晶化(3)光合成膜顆粒および再構成膜顆粒による光ATP生成(4)光合成膜顆粒および再構成膜顆粒による光ATPおよびNADH生成(5)光合成膜顆粒とCO_2固定酵素による光CO_2固定(6)電気化学的光CO_2固定を検討している。本年度の研究経過ならびに成果は1.Chloroflexus aurantiacus光補集系の構造と機能効率よく光CO_2固定を行う際に重要となる光補集系アンテナの光エネルギー補集反応を時間分解ケイ光分光法を用いて検討した。2.光合成反応中心の結晶化結晶化に成功した耐熱性反応中心膜タンパク質のX線回折像を3Åの分解能で得ることに成功した。3.光合成細菌膜顆粒によるNAD^+再還元能、ATP合成能とCO_2固定能の検討本年度は光合成細菌からの光合成膜顆粒の調整法と活性の相関を検討すべく特に膜顆粒のサイズに注目して調整する際の菌体のソニックの条件との関係を調べた。この粒径と活性の関係を現在検討中である。また、紅色光合成細菌Rh.ruburumから、高活性なATPaseを高純度で精製するための条件を確立した。4.光合成細菌酵素によるCO_2固定能耐熱性光合成細菌Chr.tepidumから初めてCO_2固定酵素であるリブロース二リン酸炭酸化酵素(RubisCo)の単離に成功し、前年度開発した^<13>CNMRを用いてこのCO_2固定能を評価した。5.光誘起電子移動を行ない酸化した反応中心に電極から電子移動を起こし、これを還元することが出来た。この際の酸化還元電位が反応中心のシトクロームの存在の有無で異なることを見い出した。

CO_2 immobilization, organic compound production, biological production, photosynthetic energy understanding Photosynthetic membrane particles: Photosynthetic membrane particles (2) fixation (6) photofixation of CO_2 in electrochemistry. The main achievements of this year's research are as follows: 1. The structure and functional efficiency of Chloroflex aurantiacus optical compensation system are important for the fixation of CO_2 in optical system. 2. Crystallization of the photo-synthetic reflection center was successful, and the thermal stability of the reflection center film was successfully achieved. 3. This year, the relationship between NAD^+ regeneration energy, ATP synthesis energy and CO_2 fixation energy of photosynthetic bacteria membrane particles and the regulation method and activity of photosynthetic bacteria membrane particles was discussed. The relationship between particle size and activity is now discussed. The conditions for purification of highly active ATPase from red photosynthetic bacteria Rh.ruburum were established. 4. CO_2-fixing activity of photosynthetic bacteria Chr.tepidum has been successfully isolated and evaluated in the past <13>year. 5. Photoinduced electron migration occurs at the center of the electrode. The presence or absence of the acidic reduction potential at the time of the reaction is different from the presence or absence of the acidic reduction potential at the time of the reaction.