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光合成反応中心の分子機構の解明-新規な「光→電子」変換素子を目指して-

阐明光合作用反应中心的分子机制 - 瞄准新的“光→电子”转换元件 -

基本信息

批准号：
15033212
负责人：
小林正美
金额：
$ 3.2万
依托单位：
University of Tsukuba
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：
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

光合成の初期過程で重要な役割を担っているのがクロロフィルである。酸素発生型の光合成にはクロロフィルaが不可欠だとされてきたが、南洋のホヤに共生する原核藻類Acaryochloris marinaが、クロロフィルaではなくクロロフィルdで酸素発生型の光合成を実現していることを発見した。通常の酸素発生型光合成は、系1および系2という二つの光化学系から構成されている。我々はこれまで、系1の初発電荷分離体がクロロフィルaのエピマーであるクロロフィルa'であり、系2の一次電子受容体がクロロフィルaの中心金属Mgが外れたフェオフィチンaであることを明らかにしてきた。ところが、クロロフィルdを主要色素とするA.marinaでは、系1の初発電荷分離体がクロロフィルdのエピマーであるクロロフィルd'であるのに対し、系2の一次電子受容体は通常と同じくフェオフィチンaであることを明らかにした。さらに、系2の初発電荷分離体も通常と同じクロロフィルaであった。すなわち、A.marinaはこれまでに例がない色素レベルで非常にキメラな構成であることが判明した。A.marinaはホヤの体内に棲息しているが、他の藻類も多数共生している。興味深いことに、A.marinaの主要色素であるクロロフィルdはクロロフィルaよりも波長の長い光が利用できる。そのため、ホヤ内においてクロロフィルa型クロロフィルが吸収出来なかったより波長の長い光をA.marinaは活用できることになる。このことが、A.marinaがクロロフィルdをアンテナ色素として選んだ理由の一つだと推定される。A.marinaが発見されて10年近くたつが、クロロフィルdの生合成経路は不明のままであった。ところが偶然、蛋白質分解酵素パパインがクロロフィルaをクロロフィルdに変換することを見出した。パパインのアミノ酸配列や遺伝子配列は既に明らかになっていることから、この結果を糸口としてA.marinaにおけるクロロフィルd生合成が明らかにできると期待される。

The initial process of photosynthesis is important. Acetochloride-producing photosynthetic enzyme is a symbiotic species of prokaryotic algae, Acetochloride-producing photosynthetic enzyme. Generally, the photosynthesis of acid generation type is composed of 1 and 2 photochemical systems. The first electron acceptor of the system 1 is the center metal Mg of the system 2. A.marina is the primary electron acceptor of the system 1. A.marina is the primary electron acceptor of the system 2. A. marina is the primary electron acceptor of the system 1. The initial charge separator of the system 2 is usually the same as that of the system 2. A.marina is not a good example. A.marina is the most symbiotic species of algae that inhabit the body. The main pigment of A.marina is the wavelength of light. A.marina is a long wavelength light absorber. A.marina is a natural color element. A.marina has been developing for 10 years. The protein breakdown enzyme was found in the protein breakdown enzyme. A.marina is the result of a combination of acid and subacid.

项目成果

期刊论文数量（14）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Delicate distinction between absorption spectra of bacteriochlorophyll epimers

细菌叶绿素差向异构体吸收光谱之间的微妙区别

DOI：
发表时间：
期刊：
PS2004 Proceedings of 13th International Photosynthesis Congress(CSIRO Publishing) (in press)
影响因子：
0
作者：
M.Kobayashi et al.;K.Takahashi et al.
通讯作者：
K.Takahashi et al.

Expression of genes involved in bacteriochlorophyll synthesis in cyanobacteria Synechocystsi sp. PCC6803.

蓝细菌集胞藻中参与细菌叶绿素合成的基因的表达。

DOI：
发表时间：
期刊：
PS2004 Proceedings of 13th International Photosynthesis Congress, CSIRO Publishing (in press)
影响因子：
0
作者：
M.Kobayashi et al.;M.Atsuta et al.
通讯作者：
M.Atsuta et al.

Chlorophylls and Bacteriochlorophylls : Biochemistry, Biophysics and Biological Functions (ed.by B.Grimm et al.)

叶绿素和细菌叶绿素：生物化学、生物物理学和生物功能（B.Grimm 等编辑）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
M.Kobayashi;M.Akiyama;H.Kise;T.Watanabe
通讯作者：
T.Watanabe

Artificial synthesis of Chl d from Chl a in organic solvents in the presence of papain

在木瓜蛋白酶存在下，在有机溶剂中从叶绿素 a 人工合成叶绿素 d

DOI：
发表时间：
期刊：
PS2004 Proceedings of 13th International Photosynthesis Congress, CSIRO Publishing (in press)
影响因子：
0
作者：
M.Kobayashi et al.;M.Atsuta et al.;K.Takahashi et al.;S.Watanabe et al.
通讯作者：
S.Watanabe et al.

M.Akiyama et al.: "Stoichiometries of chlorophyll d'/PS1 and chlorophyll a/PS2 in a chlorophyll d-dominated cyanobacterium A.marina"J.Phycology. 52. 31-35 (2003)

M.Akiyama 等人：“叶绿素 d/PS1 和叶绿素 a/PS2 在叶绿素 d 主导的蓝细菌 A.marina 中的化学计量”J.Phycology。