| 研究領域 | 新光合成：光エネルギー変換システムの再最適化 |
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| 研究課題/領域番号 |
17H05731
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
浅井 智広 立命館大学, 生命科学部, 講師 (70706564)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 緑色硫黄細菌 / 光合成反応中心 / 電子移動 / FX / キノン / 過渡吸収 / ESR / プロトン駆動力 |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題は光合成細菌のもつType-1 RC（RC1）が、Type-3 RCとも言うべき、二機能性のRCであることの実証を目的としている。主要な課題としてRC1内のキノン電子受容体が光照射によって二重還元される現象の観測とメカニズムの解明を目指している。しかし現時点では、RC1においてキノンが電子受容体として機能しているかどうかさえも不確定であり、RC1内部でのキノン分子の結合部位や物性を決定することが最優先の課題となっている。昨年度までの研究成果として、超高速の過渡吸収分光法による電子移動解析により、緑色硫黄細菌Chlorobaculum tepidumのRC1には鉄硫黄クラスターFX以外の未同定の電子受容体の存在が示唆されていた。
平成30年度の研究では、C. tepidumのRC1に存在するFX以外の電子受容体がキノンである可能性を検証した。外部電子受容体の分子種を変えて超高速の過渡吸収分光法で順方向の電子移動反応を追跡したところ、還元型FXの酸化剤として機能するベンジルビオローゲンでは還元状態の未同定の電子受容体は酸化できず、また光酸化した一次電子供与体との電荷再結合は１ミリ秒よりも遅いことがわかった。これは、未同定の電子受容体がベンジルビオローゲンよりも酸化還元電位を有することを示唆しており、RC1では還元状態が非常に安定に保持されることを意味する。これは昨年度に得られた極低温での時間分解ESRの結果と矛盾せず、未同定の電子受容体がキノンであることを強く支持する結果となった。一方、未同定の電子受容体が還元状態で蓄積している条件においても、FXへの電子移動は依然として観測されたことから、キノンとFXはともに末端電子受容体として機能することが実証された。
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| 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。
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| 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。
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