光合成タンパク質内での光誘起電子移動

光合蛋白质内的光诱导电子转移

• 批准号: 08218261
• 负责人: 伊藤 繁
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08218261/
• 关键词: 電子移動; 光合成; 反応中心; クロロフィル; キノン

多種の反応(色素)分子と膜貫通型タンパク質でできた反応中心複合体内で起こる生体光合成の光励起長距離電子移動の機構を検討した.複数の反応分子がペプチド構造と相互作用することにより分子間距離・配向が固定され、反応経路が決定される機構と、各反応分子のエネルギーレベルを調節し、電子のドナー側からアクセプター側まで電荷がズム-ズに流れるよう設計される機構、電荷の生成・消失にともなう誘電緩和を制御する機能性溶媒としての性質を検討した.植物光化学系1ではたらくキノンを還元力の異なる合成分子で置き換え、これらの系でのクロロフィルからキノンへの電子移動速度(23ピコ秒-30ナノ秒)を測定し、その反応の自由エネルギー差(ΔG)依存性から再配置エネルギー(λ)を得た。この値は、異なった構造を持つ紅色細菌で推定された値のほぼ半分であった。しかし、どちらの反応中心でもΔGとλは一致しており、天然の系はともに最適化されていることが明らかにされた。ペプチド鎖(局所環境場)により、ΔGとλ値がうまく合わせられていることが明らかになった。更に、緑色細菌と、最近我々が発見したZnを持つクロロフィルで光合成をしている細菌の光合成反応中心での電子移動の実測を行い、結果尾を解析し、生体内の長距離電子移動機構の共通原理を更に検討した。

A study of mechanisms for long-distance electron movement in photosynthesis of organisms by photoexcitation in a variety of molecular and membrane-penetrating anti-dye complexes The structure and interaction of a plurality of molecules are discussed, such as the fixation of the distance and alignment between molecules, the determination of the mechanism of the reaction path, the regulation of the molecular life of each molecule, the design of the mechanism of the charge flow on the electron side, the generation and disappearance of the charge, the inhibition of the induction and relaxation of the functional solvent. The electron movement velocity (23 ° C-30 ° C) of the photochemistry system of plants was determined. The free generation difference (ΔG) of the photochemistry system was determined. The red bacteria are presumed to be the most valuable of all. The center of gravity is the center of gravity. The center of gravity is the center of gravity. The center of gravity is the center of gravity. The value of ΔG In addition, green bacteria, recently discovered zinc, photosynthesis, bacteria photosynthesis reaction center electron movement measurement, results analysis, in vivo long-distance electron movement mechanism is discussed.

项目成果

Saeki,K.: "Site-specific mutagenesis of Rhodobacter capsulatus ferredoxinl,FdxN,that functions in nitrogen fixation." J.Biological Chemistry. 271. 31399-31406 (1996)

Saeki,K.：“荚膜红杆菌铁氧化还原蛋白 FdxN 的位点特异性诱变，具有固氮作用。”

Wakao,N.: "Discovery of natural photosynthesis using Zn-containing bacteriochlorophyll in an aerobic bacterium Acidophilium rublum." Plant and Cell Physiology. 37. 889-893 (1996)

Wakao,N.：“在需氧细菌红嗜酸菌中发现使用含锌细菌叶绿素进行自然光合作用。”

Itoh,S.: "Stabilization of P680+at 77K in the quinone-reconstitutedphotosystem II reaction center complex." Plant and Cell Physiology. 37. 833-839 (1996)

Itoh,S.：“醌重建光系统 II 反应中心复合物中 P680 在 77K 下的稳定性。”

Iwaki,M.: "ΔG_0 dependence of the electron transfer rate in photosynthetic reaction center of plant photosystem I." J.Phys.Chem.100. 10802-10809 (1996)

Iwaki, M.：“植物光系统 I 光合反应中心的 ΔG_0 依赖性。J.Phys.Chem.10802-10809 (1996)”

Dzuba,S.A.: "Electron spin echo of spin-polarized radicalpairs in the intact and quinone-reconstitutedplant PS I reaction centers." Chemical Physics Letters. 264. 238-244 (1997)

Dzuba,S.A.：“完整和醌重建的植物 PS I 反应中心中自旋极化自由基对的电子自旋回波。”