新型光合成の酸素発生系

新型光合产氧系统

• 批准号: 12874109
• 负责人: 伊藤 繁
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12874109/
• 关键词: 光合成; 光化学系2; 酸素発生; クロロフィルa; クロロフィルd; 反応中心; 進化; 蛍光寿命

新型光合成系をもつアカリオクロリスについて、光化学系1反応中心を精製しクロロフィルdの2量体(P740)が光化学反応をしていることを示した。これは酸素発生型光合成生物の中では始めてのクロロフィルa以外の反応中心で、単一起源と思われてきた植物型光合成の起源に関する興味深い発見であった。さらにこの生物について酸素発生系=光化学系2についての研究をおこなった。光化学系1の反応中心P740を酸化して反応できない状態にして、光化学系2の光反応のみをレーザ閃光照射により測定した結果、720nmに鋭い吸光度変化を観測した。これはクロロフィルdが光化学系2でも反応中心であることを示唆するものである。さらに光化学系2反応中心の単離を試み、光化学系2の多い色素タンパク質標品を得た。この標品のレーザ閃光照射では、クロロフィルdの光酸化状態ではなく励起三重項状態の吸光度変化が720nm付近にみられ、クロロフィルaの吸収があるはずの680nm付近には変化がみられなかった。さらに蛍光寿命測定を行ったが、クロロフィルaの長寿命蛍光はほとんど観測されずクロロフィルdの蛍光のみが観測された。これらの結果はこの生物のもつ酸素発生系がクロロフィルdの2量体を反応中心としてもつことを示し、既知の全ての酸素発生生物とは違う「クロロフィルdをつかう酸素発生型光合成」であることを示している。これらの知見は植物型酸素発生光合成の進化を考える上で全く新しい情報である。

A new type of photochemical system is proposed, and the photochemical system 1 is refined by the reaction center 2 (P740). The origin of photosynthetic organisms of this type is related to the origin of plant photosynthesis. The biological system of acid production = the photochemical system 2. Photochemical system 1 reflected center P740 in the acid reaction state, photochemical system 2 reflected light in the flash irradiation measurement results, 720nm sharp absorbance change measurement The photo chemistry department 2 has a photo center. Today, Photochemical Department 2 is a center of reaction separation test, Photochemical Department 2 is a multi-color pigment quality standard. The absorption of the standard substance in the photoacidified state is changed to 720nm and 680nm. The light life of the lamp is measured by the lamp. As a result, all known acid-producing organisms have been shown to be photosynthesized by acid-producing photosynthesis. A Study on the Evolution of Photosynthesis of Plant Type Acid

项目成果

I.Ikegami,S.Itoh,M.Iwaki: "Selective extraction of antenna chlorophylls, carotenoids and quinones from photosystem I reaction center"Plant and Cell Physiology. 41. 1085-1095 (2000)

I.Ikegami、S.Itoh、M.Iwaki：“从光系统 I 反应中心选择性提取天线叶绿素、类胡萝卜素和醌”植物和细胞生理学。

A.M.Gilmore,S.Itoh,Govindiee: "Global spectral-kinetic analysis of room temperature chlorophyll a fluorescence from light-harvesting antenna mutants of barley"Phll.Ytsnd.T.Do.ZLond.B.. 355. 1371-1384 (2000)

A.M.Gilmore、S.Itoh、Govindiee：“大麦光捕获天线突变体的室温叶绿素 a 荧光的全局光谱动力学分析”Phll.Ytsnd.T.Do.ZLond.B.. 355. 1371-1384 (2000