| 研究課題/領域番号 |
11640656
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
植物生理
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| 研究機関 | 帝京大学 |
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研究代表者 |
池上 勇 帝京大学, 薬学部, 教授 (10082322)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2001年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2000年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | 光合成 / 光化学系I / クロロフィル / 光化学反応中心 / P700 / 光合成初期反応 / 光合成色素 / 電子伝達 |
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| 研究概要 |
以下の4課題で研究を行った。
1.光化学系反応中心に結合しているCh1 aの大部分を抽出し、本来反応中心に存在しないCh1 bを再結合させてそのアンテナ機能を調べた。その結果、リン脂質(PG)が存在するとCh1 bはCh1 a結合部位に結合し、反応中心へ効率よく光エネルギーを伝達し得ることが明らかになった。
2.光化学系1反応中心に結合している反応中心クロロフィル(一方の電子伝達鎖にあるAまたはA_0)が除去された反応中心を作製し、このような不完全な反応中心を用いて電子の流れをピコ秒分光法で調べた。その結果、P700とA_0の間の電荷分離は室温では正常な光化学系I反応中心と同じであったが、100K以下の低温では約半分のP700とA_0の間でしか電荷分離が起こらなかった。この結果から、AまたはA_0がない電子伝達経路では電荷分離が熱緩和過程を含むようになるため低温では電子が移動できなくなると解釈された。また、P700とAの間では0.9psという非常に速い速度で電荷分離が起こることが始めて実測された。
3.クロロフィルの中心金属であるMgをZnに置換するため、クロレラを亜鉛高濃度下で培養した。光照射培養下では培地に含まれる亜鉛濃度が20-60倍でクロレラは死滅した。しかし、暗所・有機栄養下では2000-8000倍の亜鉛濃度でも生育した。生育と共にクロロフィルの合成も始まるが、合成初期ではかなり異常なCh1が蓄積することが分光学的解析から明らかになり、このクロロフィルがZn-Ch1である可能性について現在検討している。
4.光化学系I反応中心クロロフィルであるP700のみを特異的に変性させる方法を検索した。その結果、アルカリ・低温処理により、P700とA_0のみが特異的に変性することを見出した。また、この変性に伴って、P700の吸収スペクトルが670nmにblue shiftし、その後褪色してゆくことが明らかになった。
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