生体光合成の単電子移動過程

生物光合作用中的单电子转移过程

• 批准号: 10127224
• 负责人: 伊藤 繁
• 金额: $ 0.96万
• 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 (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10127224/
• 关键词: 光合成; タンパク質; 電子移動; クロロフィル; キノン

生体光合成の単電子移動過程の原理を知り単電子デバイス構築に貢献するため、タンパク質系電子移動の制御法を検討した。植物と細菌、さらに従来の常識を越えた新発見の光合成系など、多様な光合成反応中心超分子構造内の単電子移動過程を以下の点につき調べた。1. 磁場効果と電子スピン相互作用による電子移動制御:光合成光化学系1反応中心の内部では、各分子内でのスピン緩和よりも電子移動が早いので、各スピンの配向は最終状態まで保存される。レーザ閃光後1ミクロ秒でマイクロウエーブパルスをあて、その後80K及び250Kで観測した電子スピンエコーによって、人為的に導入したハロゲン化キノンなどとP700+上のスピンとの中心間距離25.3Åを得た。人工キノンもタンパク内の正しい位置に結合し、早い電子移動を行う事が示された2. 新発見Zn-クロロフィル型光合成反応中心(細菌型)とクロロフィルd型光合成反応中心(高等植物型)」の電子移動過程: 既知の全ての光合成生物は光のエネルギーをクロロフィル(Mgを持つクロリン環色素の慣用名)でとらえ電子の流れを作り出す。好酸性細菌Acidiphilium rbrumはアンテナと反応中心蛋白どちらのバクテリオクロロフィルも中心金属がZnに変えられていた。光励起後すくなくとも1ns以内で反応中心内の電子移動が完結し、蛍光測定からは数ピコ秒での電子移動が推定された。また、パラオの海中の群体ホヤから採られた新種のシアノバクテリア型細菌、Acaryochloris marinaが近赤外の光を吸収するクロロフィルdで電子移動を行うことを明らかにした。生体光合成に異なった人工クロロフィルをいれても高能率で反応が進むことが期待される。

The principle of the process of photovoltaic electron movement in vivo is well known. It is known that the electrical equipment is used to control the movement of electrons. in this paper, the principle of the process of photosynthesis is known. The plant fungus, the fungus, the plant fungus, the plant fungus 1. The magnetic field results in the interaction between the electron and the electron, and the control of the movement of the electron: the photochemical department 1 reacts to the center of the photochemical reaction center, and each molecule moves the electron in the morning, and each device is in the most efficient state to keep the temperature. One minute after daylight, the number of minutes after lighting, 80K and 250K after daylight, the temperature of the computer, the temperature of the P700+, and the center of the computer at 80K and 250K are very good at 25.3. The combination of manual operation and early morning mobile phone operation shows that the correct location of the operator is in combination with that of the operator. New information on Zn- photosynthesis reaction center (fungus type), photosynthesis reaction center (advanced plant type), photosynthesis reaction center (advanced plant type), electricity transfer process: it is known that the whole photosynthesis biobiod, photoperiod, photoperiod, carbon dioxide (Mg), environmental pigment (environmental pigment), electricity, etc. Good acid bacteria, Acidiphilium rbrum, central protein, central protein, central metal, central metal. After the light excitation is started, the electronic movement in the anti-radio center within the 1ns is completed, the photometric measurement is completed, and the number of seconds is due to the presumption of movement. In the sea, the new type of bacteria, Acaryochloris marina, near-infrared photosensitive light absorption, electrical energy transfer, and so on, are not available in the sea. In vivo light synthesis, artificial radiation, high energy efficiency, high energy efficiency and high energy efficiency.

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)。

Itoh,S.et al.: "Accumulation of Fe,Cr,and Ni metals inside cells of acidophillic bacterium Acidiphlium rubrum that produced Zn containing bacteriochlorophyll a." Plant and Cell Physiology. 39. 740-744 (1998)

Itoh,S.et al.：“嗜酸细菌红色酸性细菌细胞内铁、铬和镍金属的积累，产生含锌的细菌叶绿素 a。”

Hu,Q.et al.: "A photosystem I reaction center driven by chlorophyll d in oxygenic photosynthesis." Proceeding of National Academy of Sciences,USA. 95. 13319-13323 (1998)

Hu,Q.et al.：“含氧光合作用中由叶绿素 d 驱动的光系统 I 反应中心。”

Iwaki,M.et al.: "Spin-polarized radical pair in photosystem I reaction center that contains different ouinones and fluorenones as the secondary electron acceptor." J.Physical Chemistry B. 102. 10440-10445 (1998)

Iwaki,M.et al.：“光系统 I 反应中心中的自旋极化自由基对包含不同的乌因酮和芴酮作为二次电子受体。”

松浦克美,伊藤繁: "酸素大気と生命の星をもたらした光合成-その誕生と進化のシナリオ" 科学(岩波). 68(10). 839-845 (1998)

Katsumi Matsuura，Shigeru Ito：“光合作用带来了氧气大气层和生命恒星——其诞生和进化的情景”《科学》（Iwanami）68（10）（1998）。