光合成水分解・酸素発生反応の分子機構の解明

• 研究課題/領域番号: 23K27139
• 補助金の研究課題番号: 23H02446 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分43040:生物物理学関連
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 野口 巧 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (60241246)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2027年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2026年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2025年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2024年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2023年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
• キーワード: 光合成 / 光化学系Ⅱ / 酸素発生 / 水分解 / 赤外分光

研究開始時の研究の概要

光合成水分解・酸素発生反応は、エネルギー源および酸素源として地球上の生命の生存を支える重要な生命反応である。本研究では、光化学系Ⅱにおける光合成水分解反応の分子機構、およびその触媒中心であるマンガンクラスターの構築機構を解明する。そのため、赤外分光測定を中心として、部位特異的変異や量子化学計算を併用して研究を行う。水分解反応における基質水分子の反応や、アミノ酸配位子の役割、水・プロトン移動経路を明らかにし、マンガンクラスター構築の際のMn2+イオンの光酸化と暗再配置過程、その結果生成する中間体の構造を解明する。