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光合成酸素発生メカニズムの計測化学的解明

研究課題

研究課題/領域番号 22550146
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 生体関連化学
研究機関東京理科大学 (2012)
東京大学 (2010-2011)

研究代表者

渡辺 正  東京理科大学, 総合教育機構, 教授 (70092385)

研究分担者 加藤 祐樹  名古屋大学, 理学研究科, 助教 (10376634)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2010年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード光合成 / 水分解 / 酸素発生 / 反応中心 / 酸化還元電位 / 光化学系 / 光エネルギー変換 / レドックス電位 / 分光電気化学 / 光誘起電子移動
研究概要

本研究は、光合成機能のうちでブラックボックスにとどまる水分解(酸素発生)の分子機構の解明を目的に、重要機能分子である一次電子受容体フェオフィチンaとプラストキノンQAの酸化還元電位を分光電気化学的精密計測により実測した。部分変異導入体および主要金属イオンを交換した光化学系II 標品における結果を基に電位相関を解明することで、酸化力の源とされるP680の酸化還元電位を推定し、酸素発生速度との関連性を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (24件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A. Boussac, "Influence of the PsbA1/PsbA3, Ca2+/Sr2+and Cl-/Br-exchanges on the redox potential of the primary quinone QAin Photosystem II from Thermosynechococcus elongatusas revealed by spectroelectro- chemistry2012

    • 著者名/発表者名
      Y. K a to, T. Shibamoto, S. Yamamoto, T.Watanabe, N. Ishida, M. Sugiura, F. Rappaport
    • 雑誌名

      Biochim. Biophys. Acta

      巻: 1817 号: 11 ページ: 1998-2004

    • DOI

      10.1016/j.bbabio.2012.06.006

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photo- electrochemical Behavior of Photosystem I Complex in the Presence of a Viologen as Mediator at SnO2Electrode2011

    • 著者名/発表者名
      Y. K a to, M. Tsujii, T. Watanabe
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 79 ページ: 845-847

    • NAID

      130002150488

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 分光電気化学法による光合成光化学系II 電子受容分子の酸化還元電位計測2011

    • 著者名/発表者名
      加藤祐樹, 渡辺 正
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 51 ページ: 134-135

    • NAID

      10029139998

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pigment Analysis of a Chlorophyll f-Containing Cyanobacterium Strain KCl Isolated from Lake Biwa2011

    • 著者名/発表者名
      Shinya Akutsu, Daiki Fujinuma, Hayato Furukawa, Tadashi Watanabe, Mayumi Ohnishi-Kameyama, Hiroshi Ono, Satoshi Ohkubo, Hideaki Miyashita
    • 雑誌名

      Photomedicine and Photobiology

      巻: 33 ページ: 35-40

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] 分光電気化学法による光合成光化学系II電子受容分子の酸化還元電位計測2011

    • 著者名/発表者名
      加藤祐樹、渡辺正
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 51-3(掲載決定)

    • NAID

      10029139998

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spectroelectrochemical Determination of the Redox Potentials of Pheophytin a and Primary Quinone Q_A in Photosystem II from Thermosvnechococcus elongatus2011

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kato, Tadao Shibamoto, Akinori Oda, Miwa Sugiura, Tadashi Watanabe
    • 雑誌名

      Proceedings of the 15th International Congress on Photosynthesis

      巻: (掲載決定)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Energetics in photosystem II from Thermosynechococcus elongatuswith a D1 protein encoded by either the psbA1or psbA3gene2010

    • 著者名/発表者名
      M. Sugiura, Y. Kato, R. Takahashi, H. Suzuki, T. Watanabe, T. Noguchi, F. Rappaport, and A. Boussac
    • 雑誌名

      Biochim. Biophys. Acta

      巻: 1797 号: 8 ページ: 1491-1499

    • DOI

      10.1016/j.bbabio.2010.03.022

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A. Boussac, " Influences of modifications at the electron donor side on the redox properties of the acceptor side in photosystem II as revealed by spectroelectrochemistry2012

    • 著者名/発表者名
      Y. K a to, T. Shibamoto, S. Yamamoto, T. Watanabe, N. Ishida, M. Sugiura, F. Rappaport
    • 学会等名
      Gordon Research Conferences -2011 Photosynthesis
    • 発表場所
      Davidson College, Davidson, NC, USA
    • 年月日
      2012-06-09
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 酸素発生複合体におけるCa2+/Sr2+およびCl-/Br-置換が光化学系IIのエナジェティクスに及ぼす影響2012

    • 著者名/発表者名
      山本昌一、芝本匡雄、加藤祐樹、杉浦美羽、Alain Boussac、渡辺正
    • 学会等名
      第53回日本植物整理学会年会
    • 発表場所
      京都産業大学
    • 年月日
      2012-03-16
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 酸素発生複合体におけるCa2+/Sr2およびCl-/Br-置換が光化学系IIのエナジェティクスに及ぼす影響2012

    • 著者名/発表者名
      山本昌一、芝本匡雄、加藤祐樹、杉浦美羽、Alain Boussac、渡辺正
    • 学会等名
      第53回日本植物整理学会年会
    • 発表場所
      京都産業大学
    • 年月日
      2012-03-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Influences of modifications at the electron donor side on the redox properties of the acceptor side in photosystem II as revealed by spectroelectrochemistry2012

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kato
    • 学会等名
      Gordon Research Conference -2012 Photosynthesis
    • 発表場所
      Davidson College, Davidson, NC, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Energetics within photosystem II based on redox potentials revealed by spectroelectrochemistry2011

    • 著者名/発表者名
      加藤祐樹(招待講演)
    • 学会等名
      第49回日本生物物理学会
    • 発表場所
      兵庫県立大学
    • 年月日
      2011-09-16
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] PsbA1とPsbA3で構成される光化学系II 複合体における電子受容分子の酸化還元電位2011

    • 著者名/発表者名
      山本昌一, 芝本匡雄,加藤祐樹, 杉浦美羽, 渡辺 正
    • 学会等名
      第19回光合成の色素系と反応中心に関するセミナー
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2011-07-09
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] PsbA1とPsbA3で構成される光化学系II複合体における電子需要分子の酸化化還元電位2011

    • 著者名/発表者名
      山本昌一、芝本匡雄、加藤祐樹、杉浦美羽、渡辺正
    • 学会等名
      第19回光合成の色素系と反応中心に関するセミナー
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2011-07-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Spectroelectro- chemical Study on Energetics within Photosystem II Composed of Either PsbA1 or PsbA3 from Thermosynechococcus elongatus2011

    • 著者名/発表者名
      Y. K a to, T. Shibamoto, A. Oda, S. Yamamoto, M. Sugiura, T. Watanabe
    • 学会等名
      Gordon Research Conferences -2011 Photosynthesis
    • 発表場所
      Davidson College, Davidson, NC, USA
    • 年月日
      2011-06-14
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Spectroelectrochemical Study on Energetics within Photosystem II Composed of Either PsbA1 or PsbA3 from Thermosynechococcus elongatus2011

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kato, Tadao Shibamoto, Akinori Oda, Shoichi Yamamoto, Miwa Sugiura, Tadashi Watanabe
    • 学会等名
      Gordon Research Conferences-2011 Photosynthesis
    • 発表場所
      Davidson College, Davidson, NC, USA
    • 年月日
      2011-06-14
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Energetics within photosystem II based on the redox potentials of cofactors on the acceptor side determined by spectroelectrochemistry, Molecular Mechanism of Photosynthetic Energy Conversion2010

    • 著者名/発表者名
      Y. K a to, T. Watanabe(招待講演)
    • 学会等名
      The Present Research and Future Prospects
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター
    • 年月日
      2010-12-04
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Energetics within photosystem II based on the redox potentials of cofactors on the acceptor side determined by spectroelectrochemistry2010

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kato, Tadashi Watanabe
    • 学会等名
      Molecular Mechanism of Photosynthetic Energy Conversion : The Present Research and Future Prospects
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター
    • 年月日
      2010-12-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Biochemical nature and energetics of photosystem II composed of either D1:1 or D1:32010

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Yamamoto, Tadao Shibamoto, Yuki Kato, Tadashi Watanabe, Miwa Sugiura
    • 学会等名
      Molecular Mechanism of Photosynthetic Energy Conversion : The Present Research and Future Prospects
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター
    • 年月日
      2010-12-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Spectroelectrochemical investigation of redox potential of the primary quinone electron acceptor QAin photosystem II for various species2010

    • 著者名/発表者名
      加藤祐樹, 芝本匡雄, 長尾遼, 山崎拓也, 杉浦美羽, 鞆 達也, 渡辺 正
    • 学会等名
      第48回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2010-09-20
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Spectroelectrochemical investigation of redox potential of the primary quinone electron acceptor Q_A in photosystem II for various species2010

    • 著者名/発表者名
      加藤祐樹, 芝本匡雄, 長尾遼, 山崎拓也, 杉浦美羽, 靹達也, 渡辺正
    • 学会等名
      第48回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2010-09-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Spectroelectro- chemical determination of the redox potentials of electron acceptors, pheophytin aand primary quinone QA, in photosystem II2010

    • 著者名/発表者名
      Y. K a to, T. Shibamoto, A. Oda, M. Sugiura, T. Watanabe
    • 学会等名
      The 15th International Congress of Photosynthesis
    • 発表場所
      中国・北京
    • 年月日
      2010-08-23
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Spectroelectrochemical determination of the redox potentials of electron acceptors, pheophytin α and primary quinone Q_A, in photosystem II2010

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kato, Tadao Shibamoto, Akinori Oda, Miwa Sugiura, Tadashi Watanabe
    • 学会等名
      The 15th International Congress of Photosynthesis
    • 発表場所
      北京,中国
    • 年月日
      2010-08-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Energetics within photosystem II based on the redox potentials of pheophytin aand primary quinone QAdetermined by spectroelectro- chemistry2010

    • 著者名/発表者名
      Y. K a to, M. Sugiura, T. Watanabe
    • 学会等名
      Molecular Basis of Photosynthetic Energy and Electron Transfer and Related Respiratory Processes ~Satellite Meeting
    • 発表場所
      Nanyang Technical University,シンガポール
    • 年月日
      2010-08-18
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Energetics within photosystem II based on the redox potentials of pheophytin α and primary quinone Q_A determined by spectroelectrochemistry2010

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kato, Miwa Sugiura, Tadashi Watanabe
    • 学会等名
      Molecular Basis of Photosynthetic Energy and Electron Transfer and Related Respiratory Processes~Satellite Meeting
    • 発表場所
      Nanyang Technicai University,シンガポール
    • 年月日
      2010-08-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Q_Aの酸化還元電位の生物種による違い2010

    • 著者名/発表者名
      加藤祐樹、 芝本匡雄, 長尾遼, 山崎拓也, 杉浦美羽, 靹達也, 渡辺正
    • 学会等名
      第18回光合成の色素系と反応中心に関するセミナー
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2010-07-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] PsbA1とPsbA3で構成される光化学系II複合体の生化学的性質2010

    • 著者名/発表者名
      山本昌一、渡辺正、林秀則、杉浦美羽
    • 学会等名
      第18回光合成の色素系と反応中心に関するセミナー
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2010-07-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 分光電気化学法による光化学系II 電子受容分子の酸化還元電位計測2010

    • 著者名/発表者名
      加藤祐樹, 芝本匡雄, 杉浦美羽, 渡辺 正
    • 学会等名
      第37回生体分子科学討論会
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2010-06-18
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 分光電気化学法による光化学系II電子受容分子の酸化還元電位計測2010

    • 著者名/発表者名
      加藤祐樹, 芝本匡雄, 杉浦美羽, 渡辺正
    • 学会等名
      第37回生体分子科学討論会
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2010-06-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 分光電気化学計測でみる光化学系II コファクターのエネルギー準位相関2010

    • 著者名/発表者名
      加藤祐樹, 芝本匡雄, 杉浦美羽, 渡辺 正
    • 学会等名
      第1回日本光合成学会公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2010-06-04
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 分光電気化学計測でみる光化学系IIコファクターのエネルギー準位相関2010

    • 著者名/発表者名
      加藤祐樹, 芝本匡雄, 杉浦美羽, 渡辺正
    • 学会等名
      第1回日本光合成学会公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2010-06-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.iis.u-tokyo.acjp/Labs/wata_lab/watanabej.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

URL: 

公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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