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光合成反応中心の分子機構に関する研究

光合反应中心的分子机制研究

基本信息

批准号：
08836001
负责人：
小林正美
金额：
$ 1.28万
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 (C)
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

项目摘要

太古の地球では様々な金属を中心金属に有するポルフィリン化合物で光合成が進行していたと想像される。ところが、現在天然に存在するクロロフィルの中心金属は、例外なくMgである。血液のようにFeで機能しているクロロフィルは見出されていなかった。これまで我々は、天然のクロロフィルの中心金属がMgである必然性を明らかにすることを目的とし、中心金属を他の金属で置換したクロロフィルを合して、その物理学的特性を系統的に比較・検討し、Mg-クロロフィルは全ての面で優れているわけでないことが示した。例えば、「光→電子」変換効率では、MgよりもCuの方が遙かに効率が高い場合がある。また、Znにいたっては、全ての特性に於いてMgとほぼ同じであり、Zn-クロロフィルが天然に存在しないのが不思議なくらいであった。ところで最近、酸性条件下で生息する細菌がいくつか発見された。このような酸性下では、クロロフィルのMgは容易に脱離(フェオフィチン化)するため、Mg-クロロフィルでは機能し難いと予想される。逆に、このような条件下ではZnはイオンとして存在するために体内に取り込み易く、またMg-クロロフィルに比べて酸性に対する耐性が高いと期待される。そこで、Zn-クロロフィルとMg-クロロフィルとを分離定量できるHPLC系を構築し、好酸性バクテリアのひとつであるAcidiphilium ruburumの色素分析を行ったところ、Znバクテリオクロロフィルaを発見した。光化学的測定により、このバクテリアが光電荷分離を行っていることも明らかとなり、Mg以外の金属を有するクロロフィルで駆動される初めての光合成生物であることが証明された。この発見により、光合成をより広い観点から見つめ直すことが必要であることが啓示された。

The ancient earth has a metal center, and the photosynthesis of compounds is carried out. The central metal is now naturally present, except for Mg. The function of Fe in the blood is to see the difference between the two. This paper compares the physical characteristics of the natural and central metals, Mg and Mg, and shows the necessity of their replacement. For example, the conversion rate of "light → electron" is opposite, Mg Cu is opposite, and the conversion rate is high. The characteristics of Zn, Zn The bacteria that live in the most acidic conditions can be found in the soil. In acidic conditions, Mg is easily separated from Mg, and Mg-is difficult to function. Under adverse conditions, Zn is expected to be more resistant to acid than Mg. HPLC system was established for the analysis of pigments in Acidiphilum ruburum. Photochemical determination of photocharge separation in the presence of metals other than Mg This is the first time I've seen this.