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色素自己集積型光合成アンテナの形成プロセス解明とその機能評価

研究課題

研究課題/領域番号 17J08860
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生体関連化学
研究機関立命館大学

研究代表者

寺村 美里  立命館大学, 生命科学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードバクテリオクロロフィル / 酵素反応 / 生合成 / 光合成細菌 / 光合成色素
研究実績の概要

本研究の目的である、光合成色素合成酵素およびクロロフィル生合成経路の解明と、光捕集アンテナの形成過程を生体外で再現する系の構築を行うため、以下のように研究を進めてきた。
緑色硫黄細菌・緑色繊維状細菌・クロラシドバクテリウム由来の3位ビニル基水和酵素(BchF, BchV)、緑色硫黄細菌由来の13ー2位メトキシカルボニル基脱離酵素(BciC)、紅色細菌由来のクロロフィリド酸化還元酵素(COR)、緑色硫黄細菌・紅色細菌由来の3位酸化還元酵素(BchC)の計5種類のクロロフィル生合成酵素の調製を行った。基質分子は光合成生物から抽出した天然色素を化学修飾することで得た。多様な基質分子を用いて、上記の酵素による生体外での反応を高速液体クロマトグラフィーや質量分析・紫外可視分光法を用いて分析した。立体選択性も含め、基質の周辺置換基および骨格構造の修飾が酵素活性に与える影響を詳細に調べた。特に当該年度では、これまでのような酵素一つ一つの機能について調べるだけでなく、複数の酵素が共存する系においてそれらの酵素が協働することを生体外で見出した。複数の酵素が同じ系内に存在するという、より生体内に近い環境を再現することで、今後のクロロフィル生合成系の解明のための重要な手がかりになるだろうと確信する。これらの研究成果の一部は、国際論文2報、国際学会での口頭発表1件、国内でのポスター発表1件を通じて報告を行った。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Stereoselective C3-substituent modification and substrate channeling by oxidoreductase BchC in bacteriochlorophyll a biosynthesis2019

    • 著者名/発表者名
      Misato Teramura, Yusuke Tsukatani, Jiro Harada, Mitsuaki Hirose, Hitoshi Tamiaki
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 593 号: 8 ページ: 799-809

    • DOI

      10.1002/1873-3468.13372

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vitro demethoxycarbonylation of various chlorophyll analogs by a BciC enzyme2018

    • 著者名/発表者名
      Teramura Misato、Harada Jiro、Tamiaki Hitoshi
    • 雑誌名

      Photosynthesis Research

      巻: 139 号: 1-3 ページ: 163-171

    • DOI

      10.1007/s11120-018-0573-1

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vitro enzymatic assays of photosynthetic bacterial 3-vinyl hydratases for bacteriochlorophyll biosyntheses2018

    • 著者名/発表者名
      Teramura Misato、Harada Jiro、Tamiaki Hitoshi
    • 雑誌名

      Photosynthesis Research

      巻: 135 号: 1-3 ページ: 319-328

    • DOI

      10.1007/s11120-017-0415-6

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In vivo energy transfer from bacteriochlorophyll c, d, e, or f to bacteriochlorophyll a in the wild-type and mutant cells of the green sulfur bacterium Chlorobaculum limnaeum2018

    • 著者名/発表者名
      J. Harada, Y. Shibata, M. Teramura, T. Mizoguchi, Y. Kinoshita, K. Yamamoto, H. Tamiaki
    • 雑誌名

      ChemPhotoChem

      巻: 2 号: 3 ページ: 190-195

    • DOI

      10.1002/cptc.201700164

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Semi-synthesis and HPLC analysis of (bacterio)chlorophyllides possessing a propionic acid residue at the C17-position2018

    • 著者名/発表者名
      M. Teramura, H. Tamiaki
    • 雑誌名

      J. Porphyrins Phthalocyanines

      巻: 22 号: 05 ページ: 423-436

    • DOI

      10.1142/s1088424618500347

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] バクテリオクロロフィル合成系における立体選択的酵素反応2018

    • 著者名/発表者名
      寺村美里、塚谷祐介、民秋均
    • 学会等名
      第26回光合成セミナー2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Stereoselective enzymatic reactions regulate bacteriochlorophyll biosynthetic pathways2018

    • 著者名/発表者名
      Misato Teramura, Jiro Harada, Yusuke Tsukatani, Tadashi Mizoguchi, Hitoshi Tamiaki
    • 学会等名
      Asia-Oceania International Congress on Photosynthesis
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Bacteriochlorophyll biosynthetic pathways based on the in vitro enzymatic study2018

    • 著者名/発表者名
      Teramura Misato
    • 学会等名
      1st Joint Seminar between Prof. Tamiaki’s Group and Prof. Bao’s Group
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 緑色硫黄細菌Chlorobaculum limnaeumを用いたバクテリオクロロフィルc, d, eおよびfの生体内でのエネルギー移動効率の比較2018

    • 著者名/発表者名
      原田二朗、柴田 穣、寺村美里、溝口 正、木下雄介、山本 健、民秋 均
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] バクテリオクロロフィルa合成系で働く酸化還元酵素BchCによる立体選択的酸化還元反応2017

    • 著者名/発表者名
      寺村美里、塚谷祐介、民秋 均
    • 学会等名
      第8回光合成学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] New insights into the stereoselective dehydrogenation process in the biosynthesis of bacteriochlorophyll a2017

    • 著者名/発表者名
      Teramura Misato、Tsukatani Yusuke、Tamiaki Hitoshi
    • 学会等名
      Thirteenth International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programed Pigments
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In vitro Stereoselective Oxidation and Reduction by BchC Oxidoreductase for Bacteriochlorophyll a Biosynthesis2017

    • 著者名/発表者名
      Teramura Misato、Tsukatani Yusuke、Tamiaki Hitoshi
    • 学会等名
      International Conference on Tetrapyrrole Photoreceptors of Photosynthetic Organisms
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bacteriochlorophyll biosynthetic pathways based on the in vitro enzymatic study2017

    • 著者名/発表者名
      Teramura Misato、Harada Jiro、Tsukatani Yusuke、Tamiaki Hitoshi
    • 学会等名
      International Conference on Tetrapyrrole Photoreceptors of Photosynthetic Organisms
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In vitro assay of stereoselective enzymatic reactions in bacteriochlorophyll biosynthetic pathways2017

    • 著者名/発表者名
      Teramura Misato、Harada Jiro、Tsukatani Yusuke、Mizoguchi Tadashi、Tamiaki Hitoshi
    • 学会等名
      8th International Conference “Photosynthesis and Hydrogen Energy Research for Sustainability 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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