単一超分子分光による光合成アンテナの励起状態とエネルギー移動の解析

使用单超分子光谱分析光合天线的激发态和能量转移

• 批准号: 18750158
• 负责人: 佐賀 佳央
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Kinki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18750158/
• 关键词: 光合成; 単一超分子分光; 緑色光合成細菌; クロロゾーム; バクテリオクロロフィル; 自己会合体

光合成初期過程における集光アンテナ超分子の高効率光エネルギー捕集・伝達機構の解明は光合成の基礎研究のみならず、超分子化学や光エネルギー変換の研究分野に大きく貢献することが期待できる。そこで、集光バクテリオクロロフィル色素の自己組織化で光機能性部位が構築されている緑色光合成細菌の集光アンテナ・クロロゾームを対象とし、単一超分子分光測定と多数を対象とした物性測定の観点からその励起状態とエネルギー移動機構の解明を目指した研究を行った。二種類の緑色光合成細菌(Chloroflexus aurantiacusとChlorobium tepidum)から単離・精製したクロロゾームを対象として、極低温で共焦点レーザー蛍光顕微鏡による測定を行い,単一超分子レベルでの検出を行うことでひとつのクロロゾームに含まれる集光バクテリオクロロフィルの分子数を推定することに成功した。あわせて、単一クロロゾームレベルでの蛍光異方性の測定に成功し、クロロゾームの超分子構造との関連について議論を行った。また、緑色硫黄光合成細菌のクロロゾームに含まれるバクテリオクロロフィルcとバクテリオクロロフィルeの脱金属反応の速度論解析を行い、バクテリオクロロフィルの分子構造が脱金属反応に与える影響を検討した。

The initial process of photosynthesisにおけるLight collectionアンテナSupramolecularのHigh-efficiency light collection・伝达Mechanismの ExplainはPhotosynthesisのFundamental research field, Supramolecular Chemistry field, Supramolecular Chemistry field, Contribution field, and Contribution field are expected.そこで、Self-organized photofunctional part of バクテリオクロロフィル pigment The green photosynthetic bacterium that builds the green photosynthetic bacteria is the light-collecting アンテナ・クロロゾームをMeasurement of single supramolecular spectroscopy and measurement of physical properties of multiple objects. Two species of green photosynthetic bacteria (Chloroflexus aurantiacus and Chlorobium tepidum) isolated and refined したクロロゾームを対 resembles として, extremely low temperature で confocal レーザー蛍optical surface micromirror による measurement を row い, single super resolution子レベルでの検出を行うことでひとつのクロロゾームに恾れるIt is estimated that the number of molecules of the light-concentrating バクテリオクロロフィルの is successful. The determination of photoisotropy of あわせて and 単一クロロゾームレベルでの蛍し、クロロゾームのSupermolecular structure とのrelated について Discussion を行った. green sulfur photosynthetic bacteriaバクテリオクロロフィルcとバクテリオクロロフィルe Analysis of the velocity theory of demetallization reaction and its molecular structure, demetallization reaction and influence of demetallization.

项目成果

Self-assembly of natural light-harvesting bacteriochlorophylls of green sulfur photosynthetic bacteria in silicate capsules as stable models of chlorosomes.

• DOI: 10.1021/bc050343s
• 发表时间: 2006-07
• 期刊: Bioconjugate chemistry
• 影响因子: 4.7
• 作者: Y. Saga;S. Akai;Tomohiro Miyatake;H. Tamiaki

Direct Counting of Submicrometer-Sized Photosynthetic Apparatus Dispersed in Medium at Cryogenic Temperature by Confocal Laser Fluorescence Microscopy: Estimation of the Number of Bacteriochlorophyll c in Single Light-Harvesting Antenna Complexes Chloroso

通过共焦激光荧光显微镜直接计数在低温下分散在介质中的亚微米级光合装置：估算单个光捕获天线复合物 Chloroso 中细菌叶绿素 c 的数量

• 发表时间: 2007
• 期刊: J. Phys. Chem. B 111
• 作者: Miyata K;Tamanushi R;Ohkubo A;Taguchi H;Seio K;Santa T;Sekine M;大窪章寛;Y. Saga;Y. Saga
• 通讯作者: Y. Saga

Polarized Fluorescence of Aggregated Bacteriochlorophyll c ard Baseplate Bacteriochlorophyll α in Single Chlorosomes Isolated from Chloroflexus aurantiacus

从橙色绿弯菌分离的单个叶绿素中聚集的细菌叶绿素卡底板细菌叶绿素 α 的偏振荧光

• 发表时间: 2007
• 期刊: Biochemistry 46
• 作者: Miyata K;Tamanushi R;Ohkubo A;Taguchi H;Seio K;Santa T;Sekine M;大窪章寛;Y. Saga;Y. Saga;Y. Shibata
• 通讯作者: Y. Shibata

Kinetic Analysis of Demetalation of Bacteriochlorophyll c and e Homologs Purified from Green Sulfur Photosynthetic Bacteria,

从绿硫光合细菌中纯化的细菌叶绿素 c 和 e 同系物的脱金属动力学分析，

• 发表时间: 2007
• 期刊: FEBS Lett. 581
• 作者: Y.Saga;et al.
• 通讯作者: et al.

Assembly of extramembranous light-harvesting complexes of green sulfur photosynthetic bacterium Chlorobium tepidum on glass surface by electrostatic layer-by-layer adsorption,

通过静电逐层吸附在玻璃表面组装绿色硫光合细菌温绿绿藻膜外捕光复合物，

• 发表时间: 2006
• 期刊: Thin Solid Films 500
• 作者: Y.Saga;et al.
• 通讯作者: et al.