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光合成の光化学系II(PSII)摸擬システムの構築に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 13650860
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物・生体工学
研究機関龍谷大学

研究代表者

松下 隆之  龍谷大学, 理工学部, 教授 (20029127)

研究分担者 宮武 智弘  龍谷大学, 理工学部, 助手 (10330028)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2003年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2002年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2001年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード光合成 / 光化学系II / マンガン錯体 / 両親媒性錯体 / 酸素発生 / 亜鉛クロリン / 自己集合体 / 人工光合成系 / マンガンシッフ塩基錯体 / シッフ塩基配位子
研究概要

本研究は、緑色植物の光合成の光化学系II (photosystem II,PSII)で起こる水の酸化による酸素発生系(OEC、Oxygen-evolving center)のモデルマンガン錯体を合成することおよび光合成系の光捕集系を模倣した人工光捕集アンテナ系を構築し、それらを合体した人工光合成系の開発を目的とした。本研究で得られた成果をまとめると次のようになる。1三座シッフ塩基配位子を用いて三核マンガン錯体の合成に成功し、それらの分子構造を明らかにすることができた。2.親水性基としてスルホン酸基を、親油性基として長鎖アルキル基をともにもつ両親媒性シッフ塩基配位子を合成し、これらから両親媒性Mn(III)錯体を得た。これらの錯体は、ミセル形成によって集積化すること、ならびに臨界ミセル濃度(CMC)以上で過酸化水素の分解を顕著に促進することを明らかにした。3.エステル基を有するシッフ塩基配位子を合成し、ジクロロMn(IV)錯体を得た。これら錯体は水を酸化し、酸素発生能を有することを確認した。ただし、H_2^<18>Oを用いて酸素(^<18>O_2)の生成をMSにより検出する必要がある。4)種々のアルキル鎖長とヒドロキシル基を導入した亜鉛クロリン誘導体はレシチン共存下、水に可溶化し、レシチン分子集合体と特異的に相互作用することを吸収スペクトル、円偏光二色性スペクトルならびに蛍光スペクトル測定から明らかにした。本研究で得られた成果を基に酸素発生型マンガン錯体と亜鉛クロリン類との複合体を創製すれば、所期の目的であるPSIIの人工光合成系を構築できるものと確信している。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] T.Matsushitaら: "Preparation and characterization of manganese(III) and iron(III) complexes with Schiff base ligands and their reactions with active oxygen species (^tBuOOH,H_2O_2 and O_2^-)"J.Inorg.Biochem. 96. 187-187 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Negoroら: "Preparation and characterization of dinuclear iron(III) and vanadiumu(IV) complexes with bridging salbn or salpentn ligands"J.Inorg.Biochem. 96. 200-200 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Asadaら: "Preparation and structures of novel trinuclear manganese(II) complexes with N-2-pyridiylmethylidene-2-hydroxy-5-substituted-phenylamine"Inorg.Chem.Commun.. 6. 193-196 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Negoroら: "Preparation and characterization of three types of dinuclear iron(III) complexes with H_2salbn, N,N'-disalicylidene-1,4-diaminobutane"Inorg.Chem.Commun.. 6. 357-360 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Asadaら: "Structures of four types of novel high-valent manganese complexes obtained by the reactions of KMnO_4 with tridentate Schiff base ligands"Polyhedron. 21. 1139-1148 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松林玄悦, 黒沢英夫, 芳賀正明, 松下隆之: "錯体・有機金属の化学"丸善株式会社. 204 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Matsushita et al.: "Preparation and characterization of manganese(III) and iron(III) complexes with Schiff base ligands and their reactions with active oxygen species(^tBuOOH, H_2O_2 and O_2^-)"J.Inorg.Biochem.. 96. 187 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Negoro et al.: "Preparation and characterization of dinuclear iron(II) and vanadiumu(IV) complexes with bridging salbn or salpentn ligands"J.Inorg.Biochem.. 96. 200 (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
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Asada et al.: "Preparation and structures of novel trinuclear manganese(II) complexes with N-2-pyridiylmethylidene-2-hydroxy-5-substituted-phenylamine"Inorg.Chem.Commun.. 6. 193-196 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Negoro et al.: "Preparation and Characterization of Three Types of Dinuclear Iron(III) Complexes with H_2salbn, N,N'-disalicylidene-1,4-diaminobutane"Inorg.Chem.Commun.. 6. 357-360 (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
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Asada et al.: "Structures of four types of novel high-valent manganese complexes obtained by the reactions of KMnO_4 with tridentate Schiff base ligands"Polyhedron. 21. 1139-1148 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Miyatake et al.: "Synthesis and Self-assembly of Amphiphilic Zinc Chlorins Possessing a 31-Hydroxy Group"Tetrahedron. 58. 9989-10000 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Miyatake et al.: "Self-assembly of amphiphilic zinc chlorins in an aqueous medium as a model for chlorosome of green photosynthetic bacteria"J.Photoscience. 9. 347-349 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Negoro ら: "Preparation and characterization of dinuclear iron(III) and vanadiumu(IV) complexes with bridging salbn or salpentn ligands"J.Inorg.Biochem.. 96. 200-200 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Matsushita ら: "Preparation and characterization of manganese(III) and iron(III) complexes with Schiff base ligands and their reactions with active oxygen species(^1BuOOH, H_2O_2 and O_2)"J.Inorg.Biochem.. 96. 187-187 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.K.Dey ら: "A novel dinuclear nickel(II) complex : spectroscopic and magnetic studies"Inorg.Chim.Acta. 357(5). 1517-1522 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.K.Dey ら: "Crystal structure and magnetic Interactions in nickel(II) dibridged complexes formed by two azid groups or by both phenolate oxygen-azide, thiocyanate, carboxylate, or -cyanate groups"Inorg.Chem.. 43(7). 2427-2434 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Asada: "Structures of four types of novel high-valent manganese complexes obtained by the reactions of KMnO_4 with tridentate Schiff base ligands"Polyhedron. 21. 1139-1148 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Asada: "Preparation and structures of trinuclear manganese(II) complexes with N-2-pyridiylmethylidene-2-hydroxy-5-substituted-phenylamine"Inorg.Chem.Commun.. 6. 193-196 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Negoro: "Preparation and characterization of three types of dinuclear iron(III) complexes with H_2salbn, N, N'-disalicylidene-1,4-diaminobutane"Inorg.Chem.Commun.. 6. 357-360 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 松林玄悦(他3名共著): "化学教科書シリーズ 錯体・有機金属の化学"丸善株式会社. 204 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Asada: "Structures of four types of high-valent manganese complexes obtained by the reactions of KMnO_4 with tridentate Schiffbase ligands"Polyhedron. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Saga: "Self-assembly of synthetic zinc chiorins in a silicate micelle prepared by sol-gel process"Bioorg. Med. Chem. Lett.. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Miyatake: "Heating changed superstructure of self-assembled zinc methyl bacteriopheophorbide-c"In PS2001 Proceedings 12^<th> International Congress on Photosynthesis, CSIRO Australia. S2-016. (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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