光合成と地球の共進化

光合作用与地球的共同进化

• 批准号: 09214220
• 负责人: 伊藤 繁
• 金额: $ 1.28万
• 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: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09214220/
• 关键词: 光合成; 電子移動; 反応中心; 光化学反応; クロロフィル; キノン; 蛋白質; 進化

生物と地球の進化における生体光合成反応の役割を、分子機能と、新型生物の探索から検討した。1.光合成反応の変遷と分子機構の進化。絶対嫌気性の緑色細菌、好気性の紅色光合成細菌、及び植物の酸素発生型光合成の分子機能の精密比較をおこなった。これらの多様で、遺伝子レベルの類似性も低い光合成系が連続した機能関係を持つことがわかった。光合成はことなった細菌の中で2方向に進化し、各々最適化され、さらに新たな細菌(シアノバクテリア)中に2種が共存、協同することで酸素発生型光合成がうまれ(約27億年前)地球環境を変え、呼吸型生物の繁栄をもたらしたと推定された。シアノバクテリア化石の実地調査もおこなった。2.新型生物の探索。未知の光合成装置をもつ生物の発見。(1)好気好酸性細菌Acidiphilium(A.) rubrumが、既知のMg型クロロフィルとは異なる、Zn型バクテリオクロロフィルa(正式名称みはZn-バクテリオフェオフィチン)で、高光合成をすることを確認した。原始光合成がZn-ポルフィリンで始まった可能性も検討している。(2)近赤外光(740nm)下でも酸素発生型光合成ができる生物Acaryochloris marinaの光合成系の検討。従来の植物及びシアノバクテリアは全て680nmの赤色光を利用するクロロフィルaで光合成を行うが、このシアノバクテリア様生物はクロロフィルdでこれを行う。この発見は酸素発生型光合成の起源についてでまったく新しい情報を与えた。

Biochemistry, biochemistry, photosynthesis, molecular energy, and the exploration of new organisms. 1. The molecular mechanism of photosynthesis reaction has been improved. The molecular mechanisms of chromophobe, euchromogenic, and plant acidophilic photosynthesis can be compared precisely. The system of light synthesis is capable of improving the performance of the system. In the photosynthetic bacteria, there are changes in the direction of evolution, the most advanced bacteria, and the coexistence of two strains in the new bacteria. Co-exist with the growth of acidophilic acid in the environment of the earth (about 27 years ago), respiratory biologics, and respiratory organisms. Please tell me that the fossils are in the middle of the earth. two。 The exploration of new organisms. I don't know about the photosynthetic device. I don't know. (1) Acidiphilium (A.) Rubrum, known as mg

项目成果

伊藤 繁: "地球を変えた光合成" 日本物理学会誌. 53(2). 100-106 (1998)

伊藤茂：“改变地球的光合作用”日本物理学会杂志 53(2) (1998)。

Hara,H.et al.: "The distance between P680 and Q_A in Photosystem II determined by ESEEM spectrocscopy." Biochimica Biophysica Acta. 1322. 77-85 (1997)

Hara,H.et al.：“通过 ESEEM 光谱测定光系统 II 中 P680 和 Q_A 之间的距离。”

Itoh,S.et al.: "Accumulation of Fe,Cr and Ni metals inside cells of acidophilic bacterium Acidiphilium rubrum that produced Zn containing bacteriochlorophyll a." Plant and Cell Physiology. (in press.). (1998)

Itoh,S.et al.：“嗜酸性细菌 Acidiphilium rubrum 细胞内 Fe、Cr 和 Ni 金属的积累，产生含锌的细菌叶绿素 a。”

Dzuba,S.A.et al.: "Electron spin echo of spin-polarized radical pairs in the intact and quinone-reconstituted plant photosystem I reaction centers." Chemical Physics Letters. 264. 238-244 (1997)

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

Ohoka,H.et al.: "Viscosity dependence of the electron transfer rate from bound cytochrome c to P840 in the photosynthetic reaction center of a green sulfur bacterium Chlorobium tepidum." Biochemistry. 36. 9267-9272 (1997)

Ohoka, H. 等人：“绿色硫细菌温热绿菌光合反应中心中从结合细胞色素 c 到 P840 的电子转移速率的粘度依赖性”。