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光合成系反応中心Iにおけるクロロフィルa'の機能サイト確定

研究課題

研究課題/領域番号 12450343
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)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
14,700千円 (直接経費: 14,700千円)
2002年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2001年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2000年度: 9,100千円 (直接経費: 9,100千円)
キーワード光合成 / クロロフィル / 反応中心 / 高速液体クロマトグラフィー / 分光計測 / 超分子 / タンパク質 / 複合体 / 光化学系I / クロロフィルa' / 色素 / 二次電子受容体 / キノン / クロロフィルa′
研究概要

研究代表者らが光合成器官内に初めて見出した微量のクロロフィル(Chl)a'(ChlaのC13_2異性体)の存在数と機能サイトを確定することを目的として研究を進めた。まず,Chl類,カロチノイド・キサントフィル類,主要なキノン類のすべてをほぼ1時間以内に溶出でき,高感度に検出できるHPLC条件を初めて確立した。それを用い,高等植物,ラン藻,好熱性ラン藻など酸素発生型光合成生物につき,チラコイド膜および段階的にアンテナ色素・タンパク質複合体を除去した光化学系I標品を試料として,光酸化法または化学酸化法で定量したP700量,HPLCで定量したChla'と二次電子受容体(フィロキノン)の量をつき合わせることにより,すべての分画試料でChla'がP700あたり1分子だけ存在することを明らかにした。われわれがこの結論を得ていた2001年6月には,ベルリン工科大学の研究グループが好熱性ラン藻光化学系Iタンパク質結晶のX線構造解析結果を報じ,反応中心P700がChlaとChla'のヘテロ二量体であることを示し,Chla'の機能サイトが最終的に確定することとなった。
関連して,緑色硫黄細菌の反応中心近傍に約2分子のバクテリオクロロフィルa'を検出し,また酸素発生型光合成器官をもつ海産の原核藻類Acaryochloris marinaについては反応中心あたり2分子のクロロフィルd'を検出した。以上の事実は,C132位の立体化学が反応中心構成に重要な役割を演じることを示している。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] M.Kobayashi: "The Primary Electron Acceptor of Green Sulfur Bacteria, Bacteriochlorophyll 663, is Chlorophyll a Esterified with D2,6-Phytadienol"Photosynthesis Research. 63. 269-280 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Akiyama: "Detection of Chlorophyll d' in a Chlorophyll d-dominated Oxygenic Photosynthetic Procaryote Acaryochloris marina"Analytical Sciences. 17. 205-208 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Nakamura: "Separation and Determination of Minor Photosynthetic Pigments by Reversed-phase HPLC with Minimal Alteration of Chlorophylls"Analytical Sciences. 17. 503-508 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Nakamura: "Normal-phase HPLC Separation of Possible Biosynthetic Intermediates of Pheophytin a and Chlorophyll a'"Analytical Sciences. 17. 509-513 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Nakamura: "Reversed-phase HPLC Determination of Chlorophyll a' and Phylloquinone in Photosystem I of Oxygenic Photosynthetic Organisms. Universal Existence of One Chlorophyll a' Molecule in Photosystem I"European Journal of Biochemistry. (印刷中). (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Yoshida: "Reversed-phase HPLC Determination of Chlorophyll a' and Naphthoquinones in Photosystem I of Red Alga. Existence of Two Menaquinone-4 in Photosystem I of Cyanidium caldarium"Analytical Sciences. 19(印刷中). (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 渡辺 正ほか3名(共著): "電気化学"丸善. 1-240 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kobayashi et al.: "The Primary Electron Acceptor of Green Sulfur Bacteria, Bacteriochlorophyll 663, is Chlorophyll a Esterified with Δ2,6-Phytadienol"Photosynth. Res.. 63(3). 269-280 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Akiyama et al.: "Detection of Chlorophyll d' in a Chlorophyll d-dominated Oxygenic Photosynthetic Procaryote Acaryochloris marina"Anal. Sci.. 17(1). 205-208 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Nakamura et al.: "Separation and Determination of Minor Photosynthetic Pigments by Reversed-phase HPLC with Minimal Alteration of Chlorophylls"Anal. Sci.. 17(4). 503-508 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Nakamura et al.: "Normal-phase HPLC Separation of Possible Biosynthetic Intermediates of Pheophytin a and Chlorophyll a'"Anal. Set.. 17(4). 509-513 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Nakamura et al.: "Reversed-phase HPLC Determination of Chlorophyll a' and Phylloquinone in Photosystem I of Oxygenic Photosynthetic Organisms. Universal Existence of One Chlorophyll a' Molecule in Photosystem I"Eur. J. Biochem.. in press. (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Yoshida et al.: "Reversed-phase HPLC Determination of Chlorophyll a' and Naphthoquinones in Photosystem I of Red Algae. Existence of Two Menaquinone -4 in Photosystem I of Cyanidium caldarium"Anal. Sci.. 19, in press. (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Watanabe et al.: "Electrochemistry"Maruzen. 1-240 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Saga, T.Ishikawa, T.Watanabe: "Effect of Metal Ion Exchange on the Photocurrent Response of Bacteriorhodopsin on Tin Oxide Electrodes"Bioelectrochemistry. 57(1). 17-22 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A.Nakamura, E.Yoshida, T.Taki, T.Watanabe: "Universal Existence of One Chlorophyll a' Molecule in Photosystem I of Oxygenic Photosynthetic Organisms"Journal of Photoscience. 9(2). 367-369 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Akiyama, T.Watanabe 他5名: "Quest for Minor but Key Chlorophyll Molecules in Photosynthetic Reaction Centers : Unusual Pigment Composition in the Reaction Centers of a Chlorophyll d-dominated......."Photosynthesis Research. 74(2). 97-107 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 渡辺 正, 仲村亮正, 小林正美: "特別仕立てのクロロフィルたち:見えてきた光合成反応中心の素顔"現代化学. No.374(5月). 45-51 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 渡辺 正 他 (編著): "電気化学測定マニュアル 基礎編・実践編"丸善. 320 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A.Nakamura, T.Watanabe: "Separation and Determination of Minor Photosynthetic Pigments by Reversed-phase HPLC with Minimal Alteration of Chlorophylls"Analytical Sciences. 17(4). 503-508 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] A.Nakamura, S.Tanaka, T.Watanabe: "Normal-phase HPLC Separation of Possible Biosynthetic Intermediates of Pheophytin a and Chlorophyll a'"Analytical Sciences. 17(4). 509-513 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.furukawa, T.Watanabe, K.Kuroda: "Immobilization of Chlorophyll Derivatives into Mesoporous Silica and Energy Transfer between the Chromophores in Mesopores"Chemical Communications. 2001(October). 2002-2003 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 渡辺 正, 仲村亮正, 小林正美: "光合成分子機構への計測化学的アプローチ:光合成系コアに存在する特異なクロロフィル類の検出"日本化学会誌. 2002(2). 117-128 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 渡辺 正(編著): "基礎化学シリーズ『電気化学』"丸善出版事業部. 240 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Furukawa: "Effect of Cl3^2-Stereochemistry on the Molecular Properties of Chlorophylls"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 73・6. 1341-1351 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kobayashi: "The Primary Electron Acceptor of Green Sulfur Bacteria, Bacterio-chlorophyll 663, is Chlorophyll a Esterified with Δ2,6-Phytadienol"Photosynth.Res.. 63・3. 269-280 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Furukawa: "Adsorption of Zinc-metallated Chlorophyllous Pigments on FSM-type Mesoporous Silica"Chem.Lett.. 2000・11. 1256-1257 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Akiyama: "Detection of Chlorophyll d' in a Chlorophyll d-dominating Oxygenic Photosynthetic Procaryote Acaryochloris marina"Anal.Sci.. 17・1. 205-208 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Nakamura: "Separation and Determination of Minor Photosynthetic Pigments by Reversed-Phase HPLC with Minimal Alteration of Chlorophylls"Anal.Sci.. 17・4(印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Nakamura: "Normal-Phase HPLC Separation of Possible Biosynthetic Intermediates of Pheophytin a and Chlorophyll a'"Anal.Sci.. 17・4(印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 渡辺正: "電気化学"丸善(印刷中). 200 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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