クロロフィル脱金属反応の精密解析と光合成超分子分解研究への展開

• 研究課題/領域番号: 23550201
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 近畿大学
• 研究代表者: 佐賀 佳央 近畿大学, 理工学部, 准教授 (60411576)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
• キーワード: クロロフィル / フェオフィチン / 光合成 / 光合成細菌 / 脱金属反応 / 酸素発生型光合成生物

研究概要

光化学系II型の光合成反応中心の一次電子受容体の生成やクロロフィル代謝で重要な反応であるクロロフィル類の中心金属の脱離反応（脱金属反応）を生体外で速度論的に解析し、分子構造に依存した脱金属反応特性を明らかにした。また、クロロフィル脱金属反応によって緑色光合成細菌の主要な光捕集超分子であるクロロゾーム型の色素集積超分子の分解を誘起し、その挙動を構成クロロフィル分子の脱金属反応特性に関する情報を取り入れて解析した。

研究成果

• [雑誌論文] Demetalation kinetics of the zinc chlorophyll derivative possessing two formyl groups : effects of formyl groups conjugated to the chlorin macrocycle on physicochemical properties of photosynthetic pigments (2013)
  • 著者名/発表者名: 定岡香菜、大庭亨、民秋均、柏村成史、佐賀佳央
  • 雑誌名: Journal of Porphyrins and Phthalocyanines 巻: 17巻 ページ: 1120-1128
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pheophytinization Kinetics of Chlorophyll c under Weakly Acidic Conditions : Effects of Acrylic Acid Residue at the 17-Position (2013)
  • 著者名/発表者名: 定岡 香菜、庄司 淳、廣田 圭耶、塚谷 祐介、民秋 均、柏村 成史、佐賀 佳央
  • 雑誌名: Bioorganic & Medicinal Chemistry 巻: 21 号: 22 ページ: 6915-6919
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2013.09.032
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of the 13-keto group in the E-ring of zinc chlorophyll derivatives on demetalation kinetics under acidic conditions (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐賀佳央、丸子茜、定岡香菜、高橋直哉
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 42巻
  • NAID: 10031176046
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure-Dependent Demetalation Kinetics of Chlorophyll a Analogs under Acidic Conditions (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐賀佳央、平井友季、定岡香菜、伊佐治恵、民秋均
  • 雑誌名: Photochemistry and Photobiology 巻: 89 号: 1 ページ: 68-73
  • DOI: 10.1111/j.1751-1097.2012.01213.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systematic Analysis of the Demetalation Kinetics of Zinc Chlorophyll Derivatives Possessing Different Substituents at the 3-position : Effects of the Electron-Withdrawing and Electron-Donating Strength of Peripheral Substituents (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐賀佳央、小走裕太、定岡香菜
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 巻: 52 号: 1 ページ: 204-210
  • DOI: 10.1021/ic3016782
  • 査読あり
• [雑誌論文] Demetalation Kinetics of the Zinc Chlorophyll Derivative Possessing Two Formyl Groups: Effects of Formyl Groups Conjugated to the Chlorin Macrocycle on Physicochemical Properties of Photosynthetic Pigments (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Sadaoka, T. Oba, H. Tamiaki, S. Kashimura, Y. Saga
  • 雑誌名: Journal of Porphyrins and Phthalocyanines 巻: 17 ページ: 1120-1128
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of the 13-Keto Group in the E-Ring of Zinc Chlorophyll Derivatives on Demetalation Kinetics under Acidic Conditions (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Saga, A. Maruko, K. Sadaoka, N. Takahashi
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 42
  • NAID: 10031176046
  • 査読あり
• [雑誌論文] Demetalation of Chlorophyll Pigments (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Saga
  • 雑誌名: Chem. Biodiv. 巻: 9 号: 9 ページ: 1659-1683
  • DOI: 10.1002/cbdv.201100435
  • 査読あり
• [雑誌論文] クロロフィルの脱金属反応：生体内代謝と生体外反応解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐賀佳央
  • 雑誌名: 日本化学会生体機能関連化学部会ニュースレター 巻: 27 ページ: 9-12
• [雑誌論文] Kinetic analysis of demetalation of synthetic zinc cyclic tetrapyrroles possessing an acetyl group at the 3-position : effects of tetrapyrrole structures and peripheral substitution (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐賀佳央、三浦諒介、定岡香菜、平井友季
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry B 巻: 115巻 号: 40 ページ: 11757-11762
  • DOI: 10.1021/jp206534x
  • 査読あり
• [学会発表] クロロフィル誘導体の脱金属反応に対するテトラピロール環外側の5員環構造の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐賀佳央、丸子茜、定岡香菜、高橋直哉
  • 学会等名: 第24回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 学習院大学、東京(1P120)
  • 年月日: 2013-09-05
• [学会発表] Demetalation Properties of Chlorophyll c Isolated from the Diatom Chaetoceros gracilis (2013)
  • 著者名/発表者名: 定岡香菜、庄司淳、塚谷祐介、吉冨太一、民秋均、佐賀佳央
  • 学会等名: 15th Congress of the European Society for Photobiology
  • 発表場所: Liège, Belgium
  • 年月日: 2013-09-04
• [学会発表] Chaetoceros gracilisから単離したクロロフィルcの脱金属反応特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 定岡香菜、廣田圭耶、庄司淳、塚谷祐介、吉冨太一、民秋均、佐賀佳央
  • 学会等名: 第21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: 名古屋工業大学、名古屋
  • 年月日: 2013-07-06
• [学会発表] クロロフィル類の脱金属反応特性に対するテトラピロール環置換基の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 定岡香菜、大庭亨、民秋均、佐賀佳央
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学、草津(3D510)
  • 年月日: 2013-03-24
• [学会発表] バクテリオクロロフィルcとバクテリオクロロフィルeの混合状態での自己会合体の分光特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐賀佳央、濟木達也、高橋直哉、柴田穣、民秋均
  • 学会等名: 2013年光化学討論会
  • 発表場所: 愛媛大学（松山）
• [学会発表] クロロフィル誘導体の脱金属反応に対するテトラピロール環外側の5員環構造の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐賀佳央、丸子茜、定岡香菜、高橋直哉
  • 学会等名: 第24回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 学習院大学（東京）
• [学会発表] Demetalation Properties of Chlorophyll c Isolated from the Diatom Chaetoceros gracilis (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Sadaoka, S. Shoji, Y. Tsukatani, T. Yoshitomi, H. Tamiaki, Y. Saga
  • 学会等名: 15th Congress of the European Society for Photobiology
  • 発表場所: リージュ（ベルギー）
• [学会発表] Chaetoceros gracilisから単離したクロロフィルcの脱金属反応特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 定岡香菜、廣田圭耶、庄司淳、塚谷祐介、吉冨太一、民秋均、佐賀佳央
  • 学会等名: 第21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: 名古屋工業大学（名古屋）
• [学会発表] Structure-Dependent Pheophytinization Properties of Natural Chlorophylls and Their Synthetic Analogs (2012)
  • 著者名/発表者名: 定岡香菜、民秋均、佐賀佳央
  • 学会等名: Second International Symposium on Biosynthesis of Tetrapyrroles
  • 発表場所: Kusatsu, Japan(ST-3)
  • 年月日: 2012-12-01
• [学会発表] 3,7-ジホルミルクロロフィル誘導体の合成と物性解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 定岡香菜、大庭亨、福住高則、大島希、民秋均、佐賀佳央
  • 学会等名: 第6回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学、札幌(2P-016)
  • 年月日: 2012-09-07
• [学会発表] 分子構造に依存したクロロフィル類の脱金属反応特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐賀佳央、定岡香菜、平井友季、伊佐治恵、小走裕太、三浦諒介、飯田康広、民秋均
  • 学会等名: 第6回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学、札幌(1A-08)
  • 年月日: 2012-09-06
• [学会発表] Kinetic Analysis of Demetalation of Chlorophyll a and Its Analogs : Effects of the Molecular Structures (2012)
  • 著者名/発表者名: 定岡香菜、平井友季、伊佐治恵、民秋均、佐賀佳央
  • 学会等名: 24th IUPAC Symposium on Photochemistry
  • 発表場所: Coimbra, Portugal(PO127)
  • 年月日: 2012-07-17
• [学会発表] クロロフィルの脱金属反応特性から考える光合成生物のフェオフィチン生成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐賀佳央、定岡香菜、平井友季、伊佐治恵、民秋均
  • 学会等名: 第20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、豊中(O-12)
  • 年月日: 2012-07-01
• [学会発表] 弱酸性条件における天然クロロフィルaとその類縁体の脱金属反応解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 定岡香菜、平井友季、伊佐治恵、民秋均、佐賀佳央
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学、横浜(1D204)
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] クロロフィルの脱金属反応特性から考える光合成生物のフェオフィチン生成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐賀佳央、定岡香菜、平井友季、伊佐治恵、民秋均
  • 学会等名: 第20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（大阪府）
• [学会発表] 分子構造に依存したクロロフィル類の脱金属反応特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐賀佳央、定岡香菜、平井友季、伊佐治恵、小走裕太、三浦諒介、飯田康広、民秋均
  • 学会等名: 第6回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学（北海道）
• [学会発表] 弱酸性条件における天然クロロフィルaとその類縁体の脱金属反応解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 定岡香菜、平井友季、伊佐治恵、民秋均、佐賀佳央
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学（神奈川県横浜市）
• [学会発表] Demetalation Kinetics of Zinc Chlorophyll Derivatives Possessing Different Substituent at the 3-Position (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐賀佳央、飯田康広、平井友季
  • 学会等名: 15th International Conference on Biological Inorganic Chemistry
  • 発表場所: Vancouver, Canada(85)
  • 年月日: 2011-08-08
• [学会発表] Demetalation Kinetics of Synthetic Zinc Bacteriochlorophyll, Chlorophyll, and Protochlorophyll Analogs (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Saga, R. Miura, K. Sadaoka, Y. Hirai
  • 学会等名: 5th Asia and Oceania Conference on Photobiology
  • 発表場所: Nara, Japan(PS-9)
  • 年月日: 2011-07-31
• [学会発表] Physicochemical Properties of Formyl Groups in Natural Chlorophylls : Kinetic and Spectroscopic Analyses (2011)
  • 著者名/発表者名: 定岡香菜、佐賀佳央
  • 学会等名: 7th International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments
  • 発表場所: Kusatsu, Japan
  • 年月日: 2011-06-11
• [学会発表] Demetalation Kinetics of Zinc Chlorophyll Derivatives Possessing Different Substituent at the 3-Position (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Saga, Y. Iida, Y. Hirai
  • 学会等名: 15th International Conference on Biological Inorganic Chemistry
  • 発表場所: ブリティッシュコロンビア大学（カナダ・バンクーバー）
• [学会発表] Demetalation Kinetics of Synthetic Zinc Bacteriochlorophyll, Chlorophyll, and Protochlorophyll Analogs (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Saga, R. Miura, K. Sadaoka, Y. Hirai
  • 学会等名: 5th Asia and Oceania Conference on Photobiology
  • 発表場所: 奈良県新公会堂（奈良県奈良市）
• [学会発表] 色素分子構造改変による光合成超分子の機能化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐賀佳央
  • 学会等名: 日本光合成学会若手の会第4回セミナー(招待講演)
  • 発表場所: 京都大学（京都府京都市）