2018 Fiscal Year Research-status Report
光合成超分子複合体のエネルギー受容型膜タンパク質を両親媒性合成色素に置換する
| Project/Area Number |
17K05940
|
|---|
| Research Institution | Kindai University |
|---|
Principal Investigator |
佐賀 佳央 近畿大学, 理工学部, 教授 (60411576)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 光合成 / クロロゾーム / クロロフィル / バクテリオクロロフィル |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
自然界の優れた太陽光エネルギー変換システムである光合成の初期過程における、効率よい光エネルギー捕集と励起エネルギー移動の伝達は光合成活動にとって重要である。この高効率の光エネルギー捕集機能の基盤の要因のひとつは、光合成システムでの色素集積超分子複合体の間の緻密な連携であることから、異種の光合成色素超分子複合体の間でのエネルギー移動機構の理解は光合成をシステムとして理解するうえで重要と考えられる。そこで本研究では、緑色光合成細菌の光捕集超分子システムであるクロロゾームを主要なターゲットとし、クロロゾーム内部のバクテリオクロロフィル色素自己会合体からクロロゾーム表面の色素結合膜タンパク質への励起エネルギー移動に関する研究を推進している。このクロロゾームをターゲットとした研究の問題点のひとつに、クロロゾーム表面の色素結合膜タンパク質の改変が難しいことが挙げられる。そこで、クロロゾーム表面のエネルギー受容型色素結合膜タンパク質を両親媒性の合成色素に置換する方法論を開発するための研究を進めた。複数種の緑色硫黄光合成細菌からクロロゾームを単離精製し、その表面でエネルギーを受容している色素結合膜タンパク質をアルカリ条件で処理することによって選択的に除去した。また、クロロゾーム膜面で局在させることを目指して、クロロフィル誘導体やバクテリオクロロフィル誘導体の長鎖エステル鎖部分に親水性鎖を導入した両親媒性分子を調製した。また、エネルギーアクセプターの機能で重要な光吸収部位の構造を変化させた色素の調製も進めた。エネルギー受容型膜タンパク質を除去したクロロゾームを、両親媒性クロロフィル誘導体と条件を変更しながら複合化した。得られたクロロゾームの特性を各種分光法で解析した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまで複数種の緑色硫黄光合成細菌から単離したクロロゾームから、膜面で機能するエネルギー受容型の色素結合膜タンパク質を除去するとともに、合成した両親媒性の色素分子を複合化し特性を解析できた。あわせて、エネルギーアクセプター機能に重要な光吸収部位の構造を変化させた色素分子の合成も進めた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後も当初の計画通り研究を推進し、クロロゾームにおける内部から膜面への励起エネルギー移動メカニズムに関する知見を得ることを目指すとともに、得られた研究成果をまとめ適宜発表するつもりである。
|
| Causes of Carryover |
本基盤研究を基課題とした国際共同研究加速基金（国際共同研究強化）の実施のため、次年度使用額が生じた。これらは、平成31年度に実施する研究の物品費として主に使用する予定である。
|
