光化学系Iにおけるエネルギー転移経路と色素分子・色素蛋白質の三次元構造の解析

光系统I中色素分子和色素蛋白的能量传递途径和三维结构分析

• 批准号: 62540520
• 负责人: 三室 守
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1987
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1987 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62540520/
• 关键词: 光合成; エネルギー移動; 蛍光; クロロフィル; ピコ秒分光法; 直線二色性; 三次元構造

緑色植物の光化学系I(PSI)のアンテナ色素系について解析を進め, 以下のような結果を得た. (1)ホウレン草葉緑体, 及びPSI亜粒子についてピコ秒領域時間分解蛍光スペクシルの測定を行い, 室温では, 従来まったく知られていなかった三種類の短寿命の蛍光成分(F688, F698, F705)が存在し, PSIの効率良いアンテナとして機能している事を見い出した. 液体窒素温度では, 上記の三種の新成分をはじめ, 既知のF735, 更に数種の蛍光成分を見いだした. これらの事実はPSIクロロフィルからの発光は温度条件に依存せずに一定の成分から起こっていて, 温度により単に各成分の蛍光収率が変化することを端的に示している. これは従来の考え方-PSI蛍光は低温でのみ観察される-を根底からくつがえすものである. (2)蛍光成分の同定について, 時間分解蛍光スペクトル法と, 固定波長での減衰曲線からコンボリューションにより成分を同定する, いわゆるグローバル法との比較を行なった. 後者による場合, 蛍光の減衰関数として指数関数を仮定した. 得られた成分スペクトルは, 前者による場合と著しく異なっていた. この原因として, 指数関数的な減衰が考えられる. 我々の測定から示唆されるように, この仮定は必ずしも妥当ではなく, 従って現在行なわれている多くの解析の意義が小さい事となり, 光合成アンテナ系での解析方法を再検討する必要があることが示唆された. (3)色素系の新しい解析方法として直線二色性を導入し, 色素分子の配向に関する情報を得られるようになった. 特にPSIについては, 長波長成分の遷移モーメントがムラコイド膜により無直に配向している事が示唆された. 実測された蛍光寿命と, 遷移モーメントの方向から色素分子間の距離が求められ, 従って三次元構造が推測しうるようになった. (4)比較のためPSIIの解析を行い, 色素間相互作用に差がある事が判明した.

Green plants の light chemistry I (PSI) の ア ン テ ナ pigment is に つ い て parsing を め, the following の よ う た を な results. (1) ホ ウ レ ン grass chloroplasts, and び PSI 亜 particle に つ い て ピ コ seconds time domain decomposition 蛍 light ス ペ ク シ ル の determination を い, room temperature で は, 従 to ま っ た く know ら れ て い な か っ た three kinds の short-lived の 蛍 optical components (F688 F698, F705) し が, PSI の sharper rate good い ア ン テ ナ と し て function し て い る things を see い out し た. Liquid smothering element temperature で は, written の three new composition を の は じ め, both known の F735, more に several の 蛍 light component を see い だ し た. こ れ ら の things be は PSI ク ロ ロ フ ィ ル か ら の 発 は light temperature に dependent せ ず に certain の composition か ら up こ っ て い て, Temperature に よ り 単 に component in の 蛍 が 収 rate of light - the す る こ と を side に shown し て い る. こ れ は 従 to の exam え party - PSI 蛍 light は cryogenic で の み 観 examine さ れ る - を root か ら く つ が え す も の で あ る. (2) 蛍 light component の be に つ い て, time decomposition 蛍 light ス ペ ク ト と ル method, Fixed wavelength で の damping curve か ら コ ン ボ リ ュ ー シ ョ ン に よ り composition を with fixed す る, い わ ゆ る グ ロ ー バ ル method と の is line を な っ た. The latter に よ る occasions, 蛍 の light damping masato number と し て index number of masato を 仮 set し た. Have to ら れ た composition ス ペ ク ト ル は, the former に よ と る occasions the し く different な っ て い た. こ の reason と し て, the number of index masato な damping が exam え ら れ る. I 々 の determination か ら in stopping さ れ る よ う に, こ の 仮 decided は will ず し も appropriate で は な く, 従 っ て line now な わ れ て い る く more analytical の meaning が の small さ い matter と な り, Department of photosynthetic ア ン テ ナ で の parsing methods を again beg す 検 る necessary が あ る こ と が in stopping さ れ た. (3) the new pigment is の し い parsing methods と し て linear dichroism を import し, pigment molecules の match to に masato す る intelligence を ら れ る よ う に な っ た. , に PSI に つ い て は, long wavelength components の migration モ ー メ ン ト が ム ラ コ イ ド membrane に よ り no straight に to し て い が る things in business さ れ た. Be measured さ れ た 蛍 と light life, migration モ ー メ ン ト の direction か ら の distance between pigment molecules が o め ら れ, 従 っ て three yuan structure が speculation し う る よ う に な っ た. (4) compare の た め PSII の parsing を い, poor interaction between pigment に が あ る matter が.at し た.

项目成果

Mimuro, M., Yamazaki, I., Tamai, N., Yamazaki, T., and Fujita, Y.: "Analysis of the excitation energy transfer in spinach chloroplasts at room temperature: Identification of the component bands by the time-resolved fluorescence spectrum and by convolution

Mimuro, M.、Yamazaki, I.、Tamai, N.、Yamazaki, T. 和 Fujita, Y.：“室温下菠菜叶绿体中激发能量转移的分析：通过时间分辨的成分带识别

Mimuro, M., Itoh, S., Yamazaki, I., Tamai, N. and Ikegami, I.: Biochimica et Biophysica Acta.

Mimuro, M.、Itoh, S.、Yamazaki, I.、Tamai, N. 和 Ikegami, I.：生物化学与生物物理学学报。

Mimuro, M., Yamazaki, I., Itoh, S., Tamai. N. and Satoh, K.: Biochimica et Biophysica Acta.

三室，M.，山崎，I.，伊藤，S.，玉井。

Mimuro, M.: "Analysis of excitation energy transfer in thylakoid membranes by the timeresolved fluorescence spectra. In Photosynthetic Light harvesting systems." Waltder-de-Gruyter & Co., Berlin,

Mimuro, M.：“通过时间分辨荧光光谱分析类囊体膜中的激发能量转移。在光合光捕获系统中。”

Mimuro, M., Tamai, N., Yamazaki, T and Yamazaki, I.: FEBS Letters. 213. 119-122 (1987)

Mimuro, M.、Tamai, N.、Yamazaki, T 和 Yamazaki, I.：FEBS 快报。