| 研究課題/領域番号 |
18K05050
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分32010:基礎物理化学関連
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| 研究機関 | 公益財団法人レーザー技術総合研究所 |
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研究代表者 |
谷口 誠治 公益財団法人レーザー技術総合研究所, レーザーバイオ化学研究チーム, 副主任研究員 (00342725)
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| 研究分担者 |
田中 文夫 公益財団法人レーザー技術総合研究所, 研究部, 特別研究員1 (20022907)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | フェムト秒時間分解蛍光計測 / フェレドキシン:NADP+還元酵素 / サイクリック電子電子伝達反応 / フラビン酵素 / 光誘起電子移動反応 / レーザー / 時間分解蛍光 / 電子伝達反応 / 蛋白構造 |
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| 研究成果の概要 |
光合成反応は環境要因によって電子伝達過程を変化させるが、その最終段階に関わるフェレドキシン:NADP+還元酵素（FNR）の役割の変化については明確ではない。本研究では、溶液中においてFNRの蛋白構造が複数存在し、それぞれの役割が異なるという可能性を検証するため、フェムト秒レーザー計測法によるFNRの超高速光誘起電子移動反応の観測および、分子動力学計算、電子軌道計算を取り入れた電子移動速度解析により、溶液中でのFNRの構造予測を行った。その結果、FNRの光励起により約200fsの超高速光誘起電子移動反応が起こるが、溶液中構造は単一であり複数構造を持つ可能性は低いことを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果は、自然界において最も重要な化学反応のひとつである光合成反応の環境による変化の要因を、光合成に関わる酵素の溶液中での立体構造変化を予測するという新しい手法により解き明かそうとしたものであり、学術的に高い意義を持つ。またこれらの要因の解明は、悪環境でも育成する穀物といった品種改良への応用など、社会的意義は非常に高いと言える。
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