Elucidation of Photosynthetic Electron Transfer Mechanism by Accurate Structural Analysis Using a Combination of X-rays and Neutrons

Research Project

Project/Area Number	23K05665
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 43020:Structural biochemistry-related
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	田中秀明大阪大学, 蛋白質研究所, 准教授 (40346169)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000) Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000) Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords	光合成電子伝達 / フェレドキシン / FNR / Ｘ線結晶構造解析 / 中性子結晶構造解析
Outline of Research at the Start	光合成生物のレドックス代謝反応の多くは、フェレドキシン（Fd）に依存して駆動される。これまで、Fdとレドックス代謝酵素の構造は数多く報告されてきたが、Ｘ線損傷による放射線還元の影響や水素原子のレドックス状態に応じた構造情報が無視された形で構造研究が進められてきたことが原因で、その詳細は解明されていない。本研究ではFdとレドックス代謝酵素の1つであるFNRについて、Ｘ線と中性子線を効果的に併用することで、原理的に不可能と考えられてきた「酸化型」と「還元型」による活性型複合体の精密構造解析を行う。Fd-FNRの電子伝達機構を精密な全原子座標もとに理解し、関連研究に新風をもたらす。