光合成酸素発生系Mnクラスターの水分解機構の研究

光合产氧锰团簇分解水机理研究

• 批准号: 08249245
• 负责人: 小野 高明
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 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-08249245/
• 关键词: 酸素発生; 光合成; Mnクラスター; 磁気相互作用; 数値計算; 電子スピン共鳴

(1)Mnクラスターの磁気相互作用の理論的な解析:4核MnクラスターのMn原子間の可能な磁気的相互作用(S_2状態)の全ての組み合わせについて、数値計算によりそのエネルギーを算出し、実験から得られている、i)1から3個のdi-μ-oxoで架橋されたMn(III)-Mn(IV)ユニット(-250cm^<-1>)を持つ、ii)基底状態と励起状態のエネルギー差が30cm^<-1>、の条件を満足する全ての組み合わせを抽出した。提案されている様々なMnクラスターのモデルが持つ磁気相互作用が、得られた可能な組み合わせを満足するか否かを検討する事により、モデルの妥当性を一般的に評価する事が可能となる。広く受入れられている“dimer of dimer"型モデルは条件に合わ無い事が明らかとなった。(2)Parallel porlarization EPR法によるS_1状態Mnクラスターの研究:Δm_s=0の遷移が高感度で測定可能な、振動磁場を静止磁場と平行にかけ測定を行うParallel porlarization EPR法によりS_1状態のMnクラスター由来の信号を測定することに成功した。信号はS=1由来であり、スペクトルのシュミレーションより零磁場分裂定数(-0、12cm^<-1><D<-0、1cm^<-1>,-0、15<E/D<-0、33)、信号強度の温度依存性より交換相互作用定数(J=-0、87cm^<-1>)を決定した。信号は試料に酸素発生活性には影響を与えない程度の低濃度のエタノール、エチレングリコールを加えると消失した。信号はMn(III)-Mn(IV)ユニット(-250cm^<-1>)とMN(III)又は、Mn(III)-Mn(IV)ユニットと他のMn-Mnユニット間の弱い反強磁性相互作用に由来すると考えられるので、これらの試薬の添加によるMnクラスター構造の微細な変化が信号消失の原因であると考えた。

(1)Mn The theoretical analysis of the magnetic interaction between Mn atoms in the four nuclei is as follows: (1) the possible magnetic interaction between Mn atoms (S_2 state) in the four nuclei Mn (III)-Mn (IV) transition (-250 cm^) is maintained;(2) the possible magnetic interaction between Mn atoms in the four nuclei Mn (III)-Mn (IV) transition (-250 cm^) is maintained;(3) the possible magnetic interaction between Mn atoms in the four nuclei Mn (III)-Mn (IV) transition (-250 cm^) is maintained;(4) the possible magnetic interaction between Mn atoms in the four nuclei Mn (III)-Mn (IV) transition (-250 cm^) in the four nuclei Mn (IV)-Mn (III)-Mn (IV) transition (-250 cm^) is maintained;(5) the possible magnetic interaction between Mn atoms in the four nuclei Mn (III)-Mn (IV)-Mn (IV) transition (-250 cm^) in the four nuclei Mn (IV) is maintained;(6) the possible magnetic interaction between Mn atoms in<-1><-1>The proposal is based on a general evaluation of the appropriateness of the proposed method, which is based on the magnetic interaction, the possible combination, and the possibility of the proposed method. "Dimer of Dimer" is the type of condition that makes it possible to combine all the elements. (2) Parallel polarization EPR method is successful in determining Mn in S_1 state: Δ m_s = 0, high sensitivity, vibration magnetic field, static magnetic field, parallel polarization EPR method. Signal S = 1 is determined by the number of zero-field splitting constants (-0,12 cm ^&lt;D &lt;-0,1 cm ^,-0,15 &lt;E/D &lt;-0,33) and the number of temperature-dependent exchange interactions (J =-0,87 cm ^).<-1><-1><-1>The activity of the acid in the sample is affected by the low concentration of the acid. The signal Mn (III)-Mn (IV) transition (-250cm^)-MN (III) and Mn (III)-Mn (IV) transition and the weak antiferromagnetic interaction between Mn and Mn transition are investigated.<-1>

项目成果

Hara,H,: "The distance from tyrosimeD to redox-active compoments on the donor side of photosystemII determined by pulsed-electron double resorarce." Biochim.Biophys.Acta. 1276. 140-146 (1996)

Hara，H，：“通过脉冲电子双共振确定光系统 II 供体侧酪氨酸 D 与氧化还原活性成分的距离。”

Okada,K.: "Selective and specific cleavage of the D1 and D2 proteins of photosystemII by exposure to singlet cxygen." Biochim.Biophys.Acta. 1274. 73-79 (1996)

Okada,K.：“通过暴露于单线态 cxygen，对光系统 II 的 D1 和 D2 蛋白进行选择性和特异性裂解。”