Analysis of rezction properties of quinone molecule in the type 1 reaction center from photosynthetic bacteria

• Project/Area Number: 19614008
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: 光生命科学
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: OH-OKA Hirozo Osaka University, 大学院・理学研究科, 准教授 (30201966)
• Project Period (FY): 2007 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2008: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2007: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: 光合成反応中心 / ヘリオバクテリア / 反応中心 / 光化学系1 / キノン / ESR / 電子スピン分極 / 再構成実験 / 緑色イオウ細菌

Research Abstract

緑色イオウ細菌反応中心の改変によるキノン分子の分光学的検出を試みた。キノン合成遺伝子menGの破壊株はすべてmerodiploidとなり、コアタンパクのキノン結合領域への変異導入株も得られなかった。光合成反応に必須である遺伝子への変異導入には特別な実験系の確立が必要である。ヘリオバクテリア反応中心のキノンAlの配向を調べたところ、よい相関性を示すシミュレーション結果が得られなかった。少なくともPSIや紅色細菌で得られているキノンの配向角度とは異なることは間違いないが、今後、さらなるデータの精密化とともに測定条件の検討が必要である。またキノン含量をHPLCにより解析したところ、反応中心あたり約1分子のメナキノン-9(MQ-9)の存在が明らかとなった。

Research Products

• [Journal Article] Spectroscopic Properties and Bacteriochlorophyll c Isomer Composition of Extramembranous Light-Harvesting Complexes in the Green Sulfur Photosynthetic Bacterium Chlorobium tepidum (2008)
  • Author(s): Y. Saga
  • Journal Title: Photochem. Photobiol. Sci. 7 Pages: 1210-1215
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Acumulation of chlorophyllous pigments esterified with the geranylgeranyl group and photosynthetic competence in the CT2256-deleted mutant of the green sulfur bacterium Chlorobium tepidum (2008)
  • Author(s): J. Harada
  • Journal Title: Photochem. Photobiol. Sci. 7 Pages: 1179-1187
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Parallel electron donation pathways to cytochrome C_z in the type I homodimeric photosynthetic reaction center complex of Chlorobium tepidum (2008)
  • Author(s): Y. Tsukatani
  • Journal Title: Biochim. Biophys. Acta 1777 Pages: 1211-1217
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An electron spin-polarized signal of the P800^+A_1(Q)^-state in the homodimeric reaction center core complex of Heliobacterium modesticaldum (2008)
  • Author(s): R. Miyamoto
  • Journal Title: Biochemistry (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Composition and localization of bacteriochlorophyll α intermediates in the purple photosynthetic bacterium Rhodopseudomonas sp. Rits (2007)
  • Author(s): J. Harada
  • Journal Title: Photosynth. Res. 95 Pages: 213-221
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A line-scanning semiconfocal multiphoton fluorescence microscope with a simultaneous broadband spectral acquisition and its application to the study of the thylakoid membrane of a cyanobacterium Anabaena PCC7120 (2007)
  • Author(s): S. Kumazaki
  • Journal Title: Journal of Microscopy 228 Pages: 240-254
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Parallel electron donation pathways to cytochrome c_z in the type I homodimeric photosynthetic reaction center complex of Chlorobium tepidum (2008) Biochim
  • Author(s): Y. Tsukatani, C. Azai, T. Kondo, S. Itoh and H. Oh-oka
  • Journal Title: Biophys. Acta 1777 Pages: 1211-1217
• [Journal Article] Preferential binding of hydroxy-carotenoids to the peripheral antenna and methoxy-analogs to the core complexes in the purple photosynthetic bacterium Rhodopseudomonas sp. Rits (2008)
  • Author(s): T. Mizoguchi, J. Harada, M. Isaji, S. Yoshida, H. Oh-oka and H. Tamiaki
  • Journal Title: Carotenoid Sci 13 Pages: 33-37
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Spectroscopic Properties and Bacteriochlorophyll c Isomer Composition of Extramembranous Light-Harvesting Complexes in the Green Sulfur Photosynthetic Bacterium Chlorobium tepidum and Its CT0388-Deleted Mutant under Vitamin B12-Limited Conditions (2008) Photochem
  • Author(s): Y. Saga, J. Harada, H. Hattori, K. Kaihara, Y. Hirai, H. Oh-oka and H. Tamiaki
  • Journal Title: Photobiol 7 Pages: 1210-1215
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Acumulation of chlorophyllous pigments esterified with the geranylgeranyl group and photosynthetic competence in the CT2256-deleted mutant of the green sulfur bacterium Chlorobium tepidum (2008)
  • Author(s): J. Harada, S. Miyago, T. Mizoguchi, C. Azai, K. Inoue, H. Tamiaki, and H. Oh-oka
  • Journal Title: Photochem. Photobiol. Sci 7 Pages: 1179-1187
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An electron spin-polarized signal of the P800^+A_1(Q)^- state in the homodimeric reaction center core complex of Heliobacterium modesticaldum (2008)
  • Author(s): R. Miyamoto, H. Mino, T. Kondo, S. Itoh, and H. Oh-oka
  • Journal Title: Biochemistry 47 Pages: 4386-4393
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Composition and localization of bacteriochlorophyll a intermediates in the purple photosynthetic bacterium Rhodopseudomonas sp. Rits(2008)
  • Author(s): J. Harada, T. Mizoguchi, S. Yoshida, M. Isaji, H. Oh-oka, and H. Tamiaki
  • Journal Title: Photosynth. Res 95 Pages: 213-221
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A line-scanning semiconfocal multiphoton fluorescence microscope with a simultaneous broadband spectral acquisition and its application to the study of the thylakoid membrane of a cyanobacterium Anabaena PCC7120(2007)
  • Author(s): S. Kumazaki, M. Hasegawa, M. Ghoneim, Y. Shimizu, K. Okamoto, M. Nishiyama, H. Oh-oka, and M. Terazima
  • Journal Title: Journal of Microscopy 228 Pages: 240-254
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Type 1 Reaction Center of Photosynthetic Heliobacteria (2007)
  • Author(s): H. Oh-oka
  • Journal Title: Photochem. Photobiol 83 Pages: 177-186
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 緑色硫黄細菌CHlorobium tepidumにおけるgeranylgeranyl還元過程の解析 (2009)
  • Author(s): 原田二朗、宮郷正平、溝口正、民秋均、木岡宏造
  • Organizer: 日本植物生理学会2008年度年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
• [Presentation] 緑色硫黄細菌Chlorobium tepidumの光合成反応中心複合体のアフィニティクロマトグラフィによる調製 (2009)
  • Author(s): 浅井智広、原田二朗、近藤徹、伊藤繁、木岡宏造
  • Organizer: 日本植物生理学会2008年度年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
• [Presentation] 緑色硫黄細菌のもっクロロフィル色素ChlaPDの側鎖の生合成経路 (2008)
  • Author(s): 大岡宏造、宮郷正平、原田二朗、溝口正、高橋俊介、浅井智広、井上和仁、民秋均
  • Organizer: 第81回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場
• [Presentation] 対称型光合成反応中心タンパク質複合体内で機能する電子伝達体の配位構造 (2008)
  • Author(s): 近藤徹、松岡昌弘、浅井智広、吉岡哲記、三野広幸、大岡宏造、伊藤繁
  • Organizer: 日本生物物理学会第46回年会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場
• [Presentation] Insights into Structure and Function of Bacterial Type 1 Reaction Center (2008)
  • Author(s): H. Ohoka, T. Kondo, H. Mino and S. Itoh
  • Organizer: 4th Asia Oceania Conference on Photobiology
  • Place of Presentation: Varanasi, India
• [Presentation] 光合成細菌から見る植物型光合成 : いま、なぜ光合成細菌なのか (2008)
  • Author(s): 大岡宏造、藤田祐一
  • Organizer: 第8回日本光合成研究会シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋大学
• [Presentation] 緑色イオウ細菌Chl. tepidumにおけるgeranyl geranyl還元酵素の同定 : BChlapとChlaPDの生合成経路に関する知見 (2008)
  • Author(s): 原田二朗、宮郷正平、溝口正、高橋俊介、浅井智広、井上和仁、民秋均、大岡宏造
  • Organizer: 第8回日本光合成研究会シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋大学
• [Presentation] ホモダイマー反応中心への変異導入に向けた緑色硫黄細菌Chlorobium tepidumの遺伝子発現系の構築 (2008)
  • Author(s): 浅井智広、原田二朗、大岡宏造
  • Organizer: 第8回日本光合成研究会シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋大学
• [Presentation] ホモダイマ-型光合成反応中心内での電子伝達系 : へリオバクテリア反応中心内で機能する電子伝達体の配位構造 (2008)
  • Author(s): 近藤徹、松岡昌弘、浅井智広、宮本良、三野広幸、大岡宏造、伊藤繁
  • Organizer: 第8回日本光合成研究会シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋大学
• [Presentation] 緑色硫黄細菌のChlaPD合成における長鎖アルコールの還元過程 (2008)
  • Author(s): 宮郷正平、原田二朗、溝口正、井上和仁、福山恵一、民秋均、大岡宏造
  • Organizer: 日本植物生理学会2007年度年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学、札幌コンベンションセンター
• [Presentation] 緑色硫黄細菌Chlorobium tepidumのホモダイマー型光化学反応中心への変異導入法の検討 (2008)
  • Author(s): 浅井智広、原田二朗、大岡宏造
  • Organizer: 日本植物生理学会2007年度年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学、札幌コンベンションセンター
• [Presentation] 紅色細菌Rhodopsudomonas sp.Ritsの培養期間中における色素組成の変化 (2008)
  • Author(s): 原田二朗、溝口正、伊佐治恵、大岡宏造、民秋均
  • Organizer: 日本植物生理学会2007年度年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学、札幌コンベンションセンター
• [Presentation] Insights into structure and function of bacterial type I reaction center (2008)
  • Author(s): H. Oh-oka
  • Organizer: 第4回アジア・オセアニア光生物学会議
  • Place of Presentation: インド・バラナシ
• [Presentation] ホモダイマー型光合成反応中心内での電子伝達系 : ヘリオバクテリア反応中心内で機能する電子伝達体の配位構造 (2007)
  • Author(s): 近藤徹、松岡昌弘、浅井智広、宮本良、三野広幸、大岡宏造、伊藤繁
  • Organizer: 日本生物物理学会第45回年会
  • Place of Presentation: 横浜パシフィコ
• [Presentation] Biosynthetic pathway of chlorophyll a esterified with Δ2, 6-phytadienol located in the reaction center of green sulfur bacteria (2007)
  • Author(s): J. Harada, S. Miyago, T. Mizoguchi, K. Inoue, H. Tamiaki, H. Oh-oka
  • Organizer: 7th International Conference on Tetrapyrrole Photoreceptors in Phtotosynthetic Organisms
  • Place of Presentation: Kyoto, Japan
• [Presentation] Detection of quinone function in the homodimeric type-I reaction center of Heliobacterium modesticaldum (2007)
  • Author(s): T. Kondo, H. Mino, M. Matsuoka, C. Azai, H. Oh-oka, and S. Itoh
  • Organizer: 4th International Congress of Photosynthesis
  • Place of Presentation: Glasgow, UK
• [Presentation] Bifurcated electron donations from quinol oxidoreductase and soluble CycA to cytochrome c_z of the photosynthetic reaction center complex in the green sulfur bacterium Chlorobium tepidum (2007)
  • Author(s): C. Azai, Y. Tsukatani, S. Itoh, and H. Oh-oka
  • Organizer: 4th International Congress of Photosynthesis
  • Place of Presentation: Glasgow, UK
• [Presentation] The Heme-containing portion of cytochrome c_z from Chlorobium tepidum : Its over-expression in Escherichia coli and spectroscopic studies (2007)
  • Author(s): H. Oh-oka, M. Higuchi, T. Kondo, H. Mino, S. Itoh, and Z.-Y. Wang
  • Organizer: 4th International Congress of Photosynthesis
  • Place of Presentation: Glasgow, UK
• [Presentation] 緑色硫黄細菌Chlorobium tepidumの反応中心に存在するChlapDの合成系 : Geranylgerany1の還元に関わる遺伝子の解析 (2007)
  • Author(s): 宮郷正平、原田二朗、溝口正、井上和仁、民秋均、大岡宏造
  • Organizer: 第7回日本光合成研究会シンポジウム
  • Place of Presentation: 岡山大学
• [Presentation] 緑色硫黄細菌の光合成反応中心への分岐した電子伝達経路 (2007)
  • Author(s): 浅井智広、塚谷祐介、宮本良、近藤徹、村上広海、伊藤繁、大岡宏造
  • Organizer: 第7回日本光合成研究会シンポジウム
  • Place of Presentation: 岡山大学
• [Presentation] 緑色硫黄細菌Chlorobium tepidum反応中心のcytochromec_z : 大量発現系構築と分光学的諸性質 (2007)
  • Author(s): 大岡宏造、樋口誠、近藤徹、三野広幸、伊藤繁、大友征宇
  • Organizer: 第7回日本光合成研究会シンポジウム
  • Place of Presentation: 岡山大学
• [Presentation] 紅色細菌Rhodopseudomonas sp.strain Ritsの光強度によって変化する光合成色素の生体内における分布 (2007)
  • Author(s): 原田二朗、溝口正、吉田沙耶佳、伊佐治恵、大岡宏造、民秋均
  • Organizer: 第7回日本光合成研究会シンポジウム
  • Place of Presentation: 岡山大学
• [Presentation] The Heme-containing portion of cytochrome c_z from Chlorobium tepidum: Its over-expression in Escherichia coli and spectroscopic studies (2007)
  • Author(s): H. Oh-oka
  • Organizer: 第14回国際光合成会議
  • Place of Presentation: 英国・グラスゴー
• [Remarks]
  • URL: http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/~ohoka/index.htm
• [Remarks]
  • URL: http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/~ohoka/
• [Remarks]
  • URL: http://www.bio.sci.osaka-u.ac.jp/~ohoka/index.html