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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

研究課題

研究課題/領域番号 08455391
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 工業物理化学
研究機関東京大学

研究代表者

渡辺 正  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70092385)

研究分担者 吉田 章一郎  東京大学, 生産技術研究所, 助手 (40111570)
高寺 喜久雄  東京大学, 生産技術研究所, 教務職員 (40216669)
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
1997年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1996年度: 5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
キーワードクロロフィルa' / 光合成 / 反応中心 / 光化学系I / P700 / HPLC / 二量体 / クロロフィルa′ / クロロフィル / 分子間会合 / 二量化 / 分光特性
研究概要

1.クロロフィルa'は水性アルコール中や界面活性剤水溶液中で、通常のクロロフィルa'とは大きく異なり、二量体を基本単位として会合することを確認した。これにより、系I反応中心(P700)がクロロフィルa型色素の二量体だとする従来からの通説に照らせば、クロロフィルa'の二量体がP700そのものを構成している可能性が高まった。ただし、生体中の環境(疎水的な構造タンパク質の内部)と人工環境は本質的に別物であるため、クロロフィルa'の真の機能を断定できるには至っていない。
2.オオムギやキュウリを試料とし、暗所で芽生えた黄化葉への光照射で始まる光合成器官形成の初期過程につき、ごくわずかしか生成しない段階におけるクロロフィル類の一連の生合成中間体(側鎖が段階的に還元されていく途上のもの)を明確に分離同定できる高速液体クロマトグラフィー条件を整備した。
3.上記の条件を用い、グリーニング過程についてクロロフィル類とP700の量を詳しく追跡した結果、まずクロロフィルa'の相対量が光照射1時間程度で急増し成熟葉の2倍以上(約1%)に達したあと一定量に漸近することより、クロロフィルa'が光合成器官コアの必須分子として生合成されることを確認した。また、同時にグリーニング途上におけるP700の量も計測したところ、ごく初期を除いて分子数比クロロフィルa'/P700は2となり、クロロフィルa'が光化学系Iの反応中心の機能分子であることをさらに確認した。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] T.Oba 他: "Integrity of Chlorophyllous Pigments in Silica Normal-phase HPLC" Anal.Sci.12(2). 281-284 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Oba 他: "Aggregohm of Chlorophylla' in Aqueous Methanol" Photochem.Photobiol.63(5). 639-648 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Oba 他: "Spectral Characteristics and colloidalProperties of Chlorophylla' in Aqueous Methanol" J.Phys.Chem. 101(16). 3261-3268 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kobayashi 他: "An In Vitro Model for the Reaction Center Special Pair of PSI with a Chlorophylla' Dimer" J.Inorg.Biochem.67(1-4). 110-110 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Nakamura, T.Watanabe: "HPLC Determination of Photosynthetic Pigments during Greening of Etiolated Barley Leaves.Evidence for the Biosynthesis of Chlorophylla'" FEBS Letters. 印刷中. (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 渡辺 正, 中林 誠一郎: "電子移動の化学-電気化学入門" 朝倉書店, 200 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 渡辺 正(訳): "地球環境科学入門" シュプリンガー・フェアラーク東京, 270 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Oba, M.Kobayashi, S.Yoshida, T.Watanabe: "Integrity of Chlorophyllous Pigments in Silica Normal-phase HPLC" Anal.Sci.Vol.12, No.2. 281-284 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Oba, T.Watanabe, M.Mimuro, M.Kobayashi, S.Yoshida: "Aggregation of Chlorophyll a' in Aqueous Methanol" Photochem.Photobiol.Vol.63, No.5. 639-648 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Oba, M.Mimuro, Z.-Y.Wang, T.Nozawa, S.Yoshida, T.Watanabe: "Spectral Characteristics and Colloidal Properties of Chlorophyll a' in Aqueous Methanol" J.Phys.Chem.Vol.101, No.16. 3261-3268 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kobayashi, N.Ishida, H.Kise, M.Mimuro, M.Koizumi, T.Watanabe, H.Kano: "An In Vitro Model for the Reaction Center Special Pair of PSI with a Chlorophyll a' Dimer" J.Inorg.Biochem.Vol.67, Nos.1-4. 110 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kobayashi, M.Akiyama, T.Watanabe, H,Kise: "Classification of Photosynthetic Reaction Centers Based on the Chlorophyll Species" Biophysics (Seibutsu-Butsuri). Vol.37, No.5 (in Japanese). 196-200 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Watanabe: "Photosynthesis and the Global Environment" Seisan Kenkyu. Vol.49, No.10 (in Japanese). 473-483 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kobayashi, M.Akiyama, M.Yamamura, H.Kise, T.Watanabe: "Physicochemistry of Metallochlorophylls" Protein-Nucleic Acid-Enzyme (Tanpaku-shitsu-Kakusan-Kouso). Vol.43, No.1 (in Japanese). 75-79 (1998)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanaka, A.Nakamura, T.Watanabe: "HPLC Determination of Minor Photosynthetic Pigments during Photosynthetic Apparatus Formation" Seisan Kenkyu. Vol.50, no.3 (in Japanese). 143-146 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Nakamura, T.Watanabe: "HPLC Determination of Photosynthetic Pigments during Greening of Etiolated Barley Leaves. Evidence for the Biosynthesis of Chlorophyll a'" FEBS Lett.(in press). (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Oba, H.Furukawa, Z.-Y.Wang, T.Nozawa, M.Mimuro, H.Tamiaki, T.Watanabe: "Supramolecular Structures of the Chlorophyll a' Aggregate, and the Origin of Diastereoselective Separation of Chlorophyll a and a'" J.Phys.Chem.(submitted). (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kobayashi, M.Akiyama, H.Kise, S.Takaichi, T.Watanabe, K.Shimada, M.Iwaki, S.Itoh, N,Ishida, M.Koizumi, H.Kano, N.Wakao, A.Hiraishi: "Structural Determination of the Novel Zn-Containing Bacteriochlorophyll in Acidiphilium rubrum" Anal.Sci.(submitted). (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Oba, 他: "Integrity of Chlorophyllous Pigments in Silica Normal-phase HPLC" Anal.Sci.12(2). 281-284 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Oba, 他: "Aggregation of Chlorophyll a′in Aqueous Methanol" Photochem・Photobiol.63(5). 639-648 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Oba, 他: "Spectral Characteristics and Colloidal Properfics of Chlorophyll a′ in Aqueous Methanol" J.Phys.Chem.101(16). 3261-3268 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Oba,他: "Integrity of chlorophyllous pigments in Silica Normal-Phase HPLC" Analyhcal Sciences. 12・2. 281-284 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Oba,他: "Aggregahon of Chlorophyll a' in Aqueous Methanol" Photochemistry and Photobiology. 63・5. 639-648 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Oba,他: "Spectral Characteristics and Colloidal Properties of Chlorophyll a' in Aqueous Methonal" Journal of Physical Chemistry. 101(印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 小林正美,他: "クロロフィルの中心金属はマグネシウムだけか?" 鉱物学雑誌. (印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 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. (印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 渡辺正,中林誠一郎: "電子移動の化学-電気化学入門" 朝倉書店, 200 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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