クロロフィルa′の分子物性と光合成反応中心における機能の解明

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08455391
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 渡辺 正 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70092385)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 章一郎 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (40111570)
• Keywords: クロロフィルa′ / 光合成 / 反応中心 / 光化学系I / P700 / HPLC / 二量体

Research Abstract

光合成の系1反応中心(P700)あたり2分子検出された新規色素クロロフィルa′の機能解明につながる以下の成果を得た。
1.水-メタノール混合溶媒中での会合挙動:通常のクロロフィルaは大きくレッドシフトした可視吸収をもつ大型の会合体を形成するのに対し,クロロフィルa′では710nm前後に鋭いピークを示す会合対ができる。共鳴ラマン分光,、磁気共鳴,円偏光二色性測定,粒径測定などにより,クロロフィルa′の会合体は二量体を基本単位としたコロイドであることを初めて確認した。
2.暗所で芽生えたオオムギ,キュウリなどの黄化葉に光照射した際に進行する光合成器管形成プロセスを,色素組成の変化に着目して詳細に調べた結果,クロロフィルa′の相対濃度は光照射1時間まで急増して成熟葉レベルの2倍以上に達したあと,数時間かけて成熟葉レベルに漸近することを確認した。これは,クロロフィルa′が光合成器官のコア部分で機能すると考えれば合理的に解釈できる。
3.光酸化法で反応中心P700の形成量も計測したところ,色素の相対濃度が大きく変動するグリーニング初期においても,P700あたりのクロロフィルa′はほぼ2分子に維持されていることを確認した。 以上の結果より,2分子のクロロフィルa′が系1反応中心の必須機能分子として生合成されていることが明確になった。

Research Products

• [Publications] T.Oba, 他: "Integrity of Chlorophyllous Pigments in Silica Normal-phase HPLC" Anal.Sci.12(2). 281-284 (1996)
• [Publications] T.Oba, 他: "Aggregation of Chlorophyll a′in Aqueous Methanol" Photochem・Photobiol.63(5). 639-648 (1996)
• [Publications] T.Oba, 他: "Spectral Characteristics and Colloidal Properfics of Chlorophyll a′ in Aqueous Methanol" J.Phys.Chem.101(16). 3261-3268 (1997)
• [Publications] 小林正美, 他: "クロロフィルによる光合成反応中心の分類" 生物物理. 37(5). 196-200 (1997)
• [Publications] A.Nakamura, T.Watanabe: "HPLC Determination of Photosyntheric Pigments during Greening of Etiolated Barley Leaves. Evidence for Biosynthesis of Chlorophyll a′" FEBS Letters. (印刷中). (1998)
• [Publications] 渡辺 正 他1名: "電子移動の化学-電気化学入門" 朝倉書店, 200 (1996)
• [Publications] 渡辺 正 (訳): "地球環境化学入門" シュプリンガー フェアラーク 東京, 270 (1997)