光合成細菌の反応中心における電荷分布と電子伝達反応

光合细菌反应中心的电荷分布和电子转移反应

• 批准号: 03640572
• 负责人: 松浦 克美
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03640572/
• 关键词: 光合成細菌; 光化学反応中心; チトクロム; 電子伝達; 膜電位

光合成細菌を材料に,光化学反応中心の電子伝達における電荷分布の変化に関する研究を行った.また,その電子伝達をひきおこすところの,光エネルギ-の吸収と移動に関する研究をあわせ行った.これらの研究により,生体構造内を電子や励起エネルギ-が移動してゆく際の,電場やタンパク質の役割を中心とする局所環境の影響について以下のような新しい知見を得た.1.紅色光合成細菌Rhodopseudomonas molischiaumを用いて,チトクロムの光酸化反応の速度論的解析を行い,高い酸化還元電位を持つチトクロムも低い酸化還元電位を持つチトクロムも共に1マイクロ秒前後のほぼ等しい光酸化速度を持つことがわかった.2.上記の(1)の結果と,カロチノイドスペクトルシフトによる膜電位測定の結果から,電子の移動距離と膜電位の形成の大きさは,一次近似的予想に反して比例的関係にないことがはっきりした.それを説明するために,タンパク質内やまわりの溶液環境に影響されて電位分布が複雑化しているとする仮説を提唱した.3.好熱性緑色光合成細菌を用いて,光化学系I型の反応中心を持つ種でも,反応中心結合型チトクロムの性質は,紅色細菌のものと良く似ていることを示し,生物進化の過程で局所環境が反応の最適化にはたしてきた役割を明らかにしていく良い系を見つけた.4.電子移動と多くの共通点を持つ励起エネルギ-移動について,緑色光合成細菌をもちいて解析を進め,タンパク質がほとんど関与しない励起エネルギ-移動系があること,人工的な色素集合構造が自己集合的に形成されそれが生体内の構造とたいへん良く似ていることを明らかにした.

Study on electron transfer of photochemical reaction centers in photosynthetic bacteria materials and charge distribution transformation. In addition, the company's electronic transmission industry is developing rapidly, and research related to the absorption and movement of optical fibers is also being carried out. 1. The velocity theory analysis of photoacidification reaction of Rhodopseudomonas molischiaum, a red photosynthetic bacterium, was carried out. 2. The results of membrane potential measurement in (1) above show that the electron movement distance and the formation of membrane potential are large. A first approximation of the relationship between the expected and the proportional. 3. The thermophilic green photosynthetic bacteria are used in the photochemical system, and the type I reaction center is used to support the species, and the reaction center is combined with the type II reaction center, and the red bacteria are used to support the species. The process of biological evolution is to optimize the environment and optimize the environment. 4. The electron movement is to maintain the common point of multiple organisms. The green synthetic bacteria is to analyze the environment and optimize the environment. 4. The electron movement is to maintain the common point. The artificial pigment set structure is formed by its own set.

项目成果

M.Hirota: "High degree of organization of bacteriochlorophyll c in chlorosomelike aggregates spontaneously assempled in aqueous solution." Biochimica et Biophysica Acta. (1992)

M.Hirota：“细菌叶绿素 c 在类叶绿体聚集体中的高度组织化，在水溶液中自发聚集。”

K.Matsuura: "Spectral forms and orientaion of bacteriochlorophylls c and a in chlorosomes of the green photosynthetic bacterium Chloroflexus aurantiacus." Photochemistry and Photobiology. (1992)

K.Matsuura：“绿色光合细菌橙色绿屈菌叶绿素 c 和 a 的光谱形式和方向。”

K.V.P.Nagashima: "Photoーoxidation of reaction centerーbound cytochrome c and generation of membrane potential determined by carotenoid band shift in the purple photosynthetic bacterium,Rhodospirillum molischainum." Biochimica et Biophysica Acta. (1992)

K.V.P.Nagashima：“反应中心结合的细胞色素 c 的光氧化和由紫色光合细菌 Rhodospirillum molischainum 中的类胡萝卜素带位移决定的膜电位的产生”(1992)。

K.Matsuura: "Electrochromic spectral band shift of carotenoids in the photosynthetic membranes of Rhodospirillum molischianum and Rhodospirillum photometricum." Biochimica et Biophysica Acta. (1992)

K.Matsuura：“莫里斯红螺菌和光度红螺菌光合膜中类胡萝卜素的电致变色光谱带移动。”