1999 Fiscal Year Annual Research Report

酸素発生型光合成系の反応機構-葉緑体タンパク質の系統性に基づく解析

Research Project

Project/Area Number	09044241
Research Institution	YAMAGUCHI UNIVERSITY
Principal Investigator	三室守山口大学, 理学部, 教授 (40142004)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	田中歩北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (10197402) 池内昌彦東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (20159601) 松浦克美東京都立大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (30181689)
Keywords	光合成 / 系統性 / 反応機構 / 進化
Research Abstract	今年度は最終年に当るため、班員全員が一堂に会して今まで研究を総括し、次のステップへの足掛かりを求める作業を行なった。平成11年8月にアラスカ州立大学に8名が集まり、光合成色素系、反応中心、色素合成系について、光合成細菌から高等植物に至る「系統性」を基礎に、それぞれの系がどのように変遷してきたかを、確実なデータに基づいて議論した。その結果、従来の考え方を大きく変えることが必要となってきた。 (1)光合成細菌の系統性では、緑色糸状細菌Chloroflexus aurantiacusが系統樹の上ではもっとも早い分岐をすることが知られていたが、光合成色素の合成経路から考えと、嫌気性細菌のHeliobacteriaが早い可能性が高いこと、(2)原核藻類の色素系は単純な組成ではなく、多くの色素を合成する能力を初期に獲得し、進化とともに単純化していく方向にあること、(3)渦鞭毛藻においては1ゲノム-1環状DNA構成であり、生物界全体でも極めて特異な構成であること、などが明らかになってきた。この他にも、光合成酵素発生系に関与するシトクロムの局在性、原核光合成生物の電子供与体の共通性、等について、最新のデータが示され、反応系の構築原理を理解するために極めて重要な議論がされた。こうした議論を踏まえて、次の研究の進展の方向を探った。酸素発生型光合成系の理解のためには、光合成細菌から藍色細菌への誕生という不連続性が顕著なステップがあり、これを解決することが極めて重要であるが、その方法論が現状ではないことが最大の問題である。この要因は単に生物間での融合、もしくは遺伝子移動では説明が付かず、地球環境の変動、例えば大気中の酸素濃度の一時的な上昇なども考慮する必要があることが明らかとなった。

Research Products

(13 results)

All Other

All Publications (13 results)

[Publications] Papageorgiou,G.C.et al.: "Membrane lipid unsaturation modulates light-induced and osmotically-induced shift in chlorophyll a fluorescence of synechocystis sp.PCC 6803."Photosynthe.Research. 59. 125-136 (1999)
[Publications] Mimuro,M.et al.: "Fluorescence properties of Chlorophyll d-dominating prokaryotic alga,Acaryochloris marina:Studies by means of the time-resolved spectroscopy."Biochimica et Biophysica Acta. 1412. 37-46 (1999)
[Publications] Akimoto,S.et al.: "Excitation relaxation of carotenoids within the S2 state probed by the femtosecond fluorescence up-conversion method."Chemical Physics Letters. 313. 63-68 (1999)
[Publications] Ishii,T.et al.: "The effects of pH and ionic strength on the aggregation of bacteriochlorophyll c in aqueous organic media:possibility of two kinds of aggregation forms,"Photochemistry and Photobiology. 70. 760-765 (1999)
[Publications] Iida,K.et al.: "Characterization of the light-harvesting polypeptide/bacteriochlorophyll a complex isloated from photosynthetic bacteria by linear dichroism spectra."Bull.Chem.Soc.Japan. 73. 221-229 (2000)
[Publications] Mimuro,M.et al.: "Up-hill energy transfer in a chlorophyll d-dominating oxygenic photosynthetic prokaryote,Acaryochloris marina."Biochimica et Biophysica Acta. 1456. 27-34 (2000)
[Publications] Mimuro,M.et al.: "Magnetic circular dichroism(MCD)properties of reaction center complexes isolated from the Zn-Bacteriochlorophyll a containing purple bacterium,Acidiphilium rubrum."Biochemistry. (in press).
[Publications] Akimoto,S.et al.: "Excitation relaxation dynamics of linear carotenoids"J.Luminescence. (in press).
[Publications] 山崎巌他: "光受容蛋白質における超高速光化学反応のレーザー分光による計測"レーザー生物・医学応用. RTM-99-31. 29-34 (1999)
[Publications] Mimuro,M.et al.: "Concepts in Photobiology:Photosynthesis and Photomorphogenesis."Kluwer Academic Pub.. (1999)
[Publications] 三室守: "藻類の多様性と系統"裳華房. (1999)
[Publications] 三室守: "光がもたらす生命と地球の共進化:エネルギーと食糧と地球環境に対するグローバルな視点"中部経済新聞社. (1999)
[Publications] 三室守: "電子と生命-新しいバイオエナジェッティックスの展開"共立出版(印刷中).

1999 Fiscal Year Annual Research Report

酸素発生型光合成系の反応機構-葉緑体タンパク質の系統性に基づく解析

Principal Investigator

三室 守 山口大学, 理学部, 教授 (40142004)

Research Products

[Publications] Papageorgiou,G.C.et al.: "Membrane lipid unsaturation modulates light-induced and osmotically-induced shift in chlorophyll a fluorescence of synechocystis sp.PCC 6803."Photosynthe.Research. 59. 125-136 (1999)

[Publications] Mimuro,M.et al.: "Fluorescence properties of Chlorophyll d-dominating prokaryotic alga,Acaryochloris marina:Studies by means of the time-resolved spectroscopy."Biochimica et Biophysica Acta. 1412. 37-46 (1999)

[Publications] Akimoto,S.et al.: "Excitation relaxation of carotenoids within the S2 state probed by the femtosecond fluorescence up-conversion method."Chemical Physics Letters. 313. 63-68 (1999)

[Publications] Ishii,T.et al.: "The effects of pH and ionic strength on the aggregation of bacteriochlorophyll c in aqueous organic media:possibility of two kinds of aggregation forms,"Photochemistry and Photobiology. 70. 760-765 (1999)

[Publications] Iida,K.et al.: "Characterization of the light-harvesting polypeptide/bacteriochlorophyll a complex isloated from photosynthetic bacteria by linear dichroism spectra."Bull.Chem.Soc.Japan. 73. 221-229 (2000)

[Publications] Mimuro,M.et al.: "Up-hill energy transfer in a chlorophyll d-dominating oxygenic photosynthetic prokaryote,Acaryochloris marina."Biochimica et Biophysica Acta. 1456. 27-34 (2000)

[Publications] Mimuro,M.et al.: "Magnetic circular dichroism(MCD)properties of reaction center complexes isolated from the Zn-Bacteriochlorophyll a containing purple bacterium,Acidiphilium rubrum."Biochemistry. (in press).

[Publications] Akimoto,S.et al.: "Excitation relaxation dynamics of linear carotenoids"J.Luminescence. (in press).

[Publications] 山崎 巌 他: "光受容蛋白質における超高速光化学反応のレーザー分光による計測"レーザー生物・医学応用. RTM-99-31. 29-34 (1999)

[Publications] Mimuro,M.et al.: "Concepts in Photobiology:Photosynthesis and Photomorphogenesis."Kluwer Academic Pub.. (1999)

[Publications] 三室 守: "藻類の多様性と系統"裳華房. (1999)

[Publications] 三室 守: "光がもたらす生命と地球の共進化:エネルギーと食糧と地球環境に対するグローバルな視点"中部経済新聞社. (1999)

[Publications] 三室 守: "電子と生命-新しいバイオエナジェッティックスの展開"共立出版(印刷中).

三室守山口大学, 理学部, 教授 (40142004)

[Publications] 山崎巌他: "光受容蛋白質における超高速光化学反応のレーザー分光による計測"レーザー生物・医学応用. RTM-99-31. 29-34 (1999)

[Publications] 三室守: "藻類の多様性と系統"裳華房. (1999)

[Publications] 三室守: "光がもたらす生命と地球の共進化:エネルギーと食糧と地球環境に対するグローバルな視点"中部経済新聞社. (1999)

[Publications] 三室守: "電子と生命-新しいバイオエナジェッティックスの展開"共立出版(印刷中).