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2017 年度 実績報告書

光合成分子機構の学理解明と時空間制御による革新的光ー物質変換系の創製(総括班)

総括班

研究領域光合成分子機構の学理解明と時空間制御による革新的光ー物質変換系の創製
研究課題/領域番号 17H06433
研究機関岡山大学

研究代表者

沈 建仁  岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 教授 (60261161)

研究分担者 民秋 均  立命館大学, 生命科学部, 教授 (00192641)
阿部 竜  京都大学, 工学研究科, 教授 (60356376)
橋本 秀樹  関西学院大学, 理工学部, 教授 (50222211)
野口 巧  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (60241246)
工藤 昭彦  東京理科大学, 理学部第一部応用化学科, 教授 (60221222)
野澤 俊介  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 准教授 (20415053)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2022-03-31
キーワード光合成 / 人工光合成 / 光エネルギー変換 / 水分解 / 酸素発生 / 水素発生 / 二酸化炭素還元 / 触媒
研究実績の概要

2017年8月に大阪でキックオフミーティングを、2018年1月に東京で第1回公開シンポジウムを開催し、領域の紹介、領域メンバーの研究内容や成果の紹介、公募研究への応募の呼びかけ、領域外への情報発信などを行なった。それらにあわせて2回の総括班会議を開催し、領域の研究計画・方針、さまざまな活動の実施体制を確立した。また、計画班メンバーの主催によって開催されたJapan-Italy Bilateral Symposium on Artificial Photosynthesis Using Metal Complexes (2017年10月, 東京)、及びJapan-France Joint Workshop on the Structure and Function of Photosystem II (2017年12月, 愛媛)を共催し、領域メンバーの研究成果を発信した。
領域内の共同研究や国際共同研究を促進するため、総括班内で「領域内共同研究推進委員会」、「国際共同研究支援委員会」、「成果発信推進委員会」を設置し、総括班予算の一部を使用して各班間(A班、B班、C班)やそれぞれの班内の共同研究、国際共同研究などの活動を支援した。
領域のホームページを開設し、その維持体制を確立し、ホームページに掲載する内容などについて協議し決定した。ニュースレターの発行体制を整え、平成30年1月から月1回のニュースレターを発行し、領域内外への情報発信を強化している。
領域内共同研究に必要な設備として、「イオン化エネルギー測定装置」、「光子相関計測システム」と「マイクロマニピュレータ」を購入し、それぞれ京都大学、関西学院大学と立命館大学に設置し、領域メンバー間の共同研究に利用してもらうことにした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

領域のキックオフミーティングや第1回公開シンポジウムを予定通り開催し、ニュースレターの発行など領域計画に沿った活動が展開され、領域メンバー間の共同研究や領域外、海外研究者との共同研究を積極的に行なったことから、研究はおおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

今後も年2回の総括班会議、1回の領域会議、1回の公開シンポジウムを開催する予定である。また、月1回のニュースレターの発行を継続し、ホームページ上では研究成果、論文発表、プレスリリース、研究関連報道などの情報を随時更新する予定である。加えて、公募班メンバーを加えた各班(A班、B班、C班)のメンバー会議、及び領域メンバーの主催・共催による各種国内・国際学会・シンポジウムを積極的に支援する。2019年夏には第3回国際太陽燃料会議(ISF-3, 3rd International Solar Fuels)を神戸で主催する予定である。
領域メンバー間、領域外・海外研究者との交流・共同研究を積極的に支援するため、総括班で引き続き支援希望プロジェクトを呼びかけ、「領域内共同研究推進委員会」、「国際共同研究支援委員会」、「成果発信推進委員会」において選択して可能な限り支援する。

  • 研究成果

    (38件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 4件、 査読あり 8件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 10件、 招待講演 20件) 図書 (1件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [国際共同研究] オーストラリア国立大学(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      オーストラリア国立大学
  • [国際共同研究] CNS/Universitae Paris-Sud(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      CNS/Universitae Paris-Sud
  • [国際共同研究] 中国科学院植物研究所/中国科学院化学研究所(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      中国科学院植物研究所/中国科学院化学研究所
  • [国際共同研究] University of California, Irvine(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of California, Irvine
  • [国際共同研究] Russian Academy of Sciences/Moscow Power Engineering Institute(ロシア連邦)

    • 国名
      ロシア連邦
    • 外国機関名
      Russian Academy of Sciences/Moscow Power Engineering Institute
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      1
  • [雑誌論文] Improved visible-light activity of nitrogen-doped layered niobate photocatalysts by NH3-nitridation with KCl flux2018

    • 著者名/発表者名
      H. Suzuki, O. Tomita, M. Higashi, A. Nakada, R. Abe
    • 雑誌名

      Appl. Catal. B: Environ.

      巻: 232 ページ: 49-54

    • DOI

      10.1016/j.apcatb.2018.03.007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New rare earth hafnium oxynitride perovskites with photocatalytic activity in water oxidation and reduction2018

    • 著者名/発表者名
      A. P. Black, H. Suzuki, M. Higashi, C. Frontera, C. Ritter, C. De, A. Sundarsesan, R, Abe, A. Fuertes
    • 雑誌名

      ChemComm

      巻: 54 ページ: 1525-1528

    • DOI

      10.1039/C7CC08965A

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ultrafast energy transfer within the photosystem II core complex2017

    • 著者名/発表者名
      Pan J, Gelzinis A, Chorosajev V, Vengris M, Senlik SS, Shen JR, Valkunas L, Abramavicius D, Ogilvie JP
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 19 ページ: 15356-15367

    • DOI

      10.1039/c7cp01673e

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Probing structure-function relationships in early events in photosynthesis using a chimeric photocomplex2017

    • 著者名/発表者名
      K. V. P. Nagashima, M. Sasaki, K. Hashimoto, Shinichi Takaichi, Sakiko Nagashima, Long-Jiang Yu, Y. Abe, K. Gotou, Tomoaki Kawakami, M. Takenouchi, Y. Shibuya, A. Yamaguchi, T. Ohno, Jian-Ren Shen, K. Inoue, Michael Madigan, Yukihiro Kimura, Z.-Y. Wang-Otomo
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA.

      巻: 114 ページ: 10906-10911

    • DOI

      10.1073/pnas.1703584114

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The crystal structure of Deg9 reveals a novel octameric-type HtrA protease2017

    • 著者名/発表者名
      143.Ouyang M., Li X., Zhao S., Pu H., Shen J.-R., Adam Z., Clausen T., Zhang L
    • 雑誌名

      Nature Plants

      巻: 3 ページ: 973-982

    • DOI

      10.1038/s41477-017-0060-2

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Monitoring the reaction process during the S2→S3 transition in photosynthetic water oxidation using time-resolve infrared spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      H. Sakamoto, T. Shimizu, R. Nagao, T. Noguchi
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 139 ページ: 2022-2029

    • DOI

      10.1021/jacs.6b11989

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genetically introduced hydrogen bond interactions reveal an asymmetric charge distribution on the radical cation of the special-pair chlorophyll P6802017

    • 著者名/発表者名
      R. Nagao, M. Yamaguchi, S. Nakamura, H. Ueoka-Nakanishi, T. Noguchi
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: 292 ページ: 7474-7486

    • DOI

      10.1074/jbc.M117.781062

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Infrared determination of the protonation state of a key histidine residue in the photosynthetic water oxidizing center2017

    • 著者名/発表者名
      S. Nakamura, T. Noguchi
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 139 ページ: 9364-9375

    • DOI

      10.1021/jacs.7b04924

    • 査読あり
  • [学会発表] Mechanism of photosynthetic water-splitting catalyzed by the Mn4CaO5 metal cluster in photosystem II2018

    • 著者名/発表者名
      Jian-Ren Shen
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Metals in Biology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mechanism of water oxidation in natural photosynthesis catalyzed by the Mn4CaO5-cluster of photosystem II2018

    • 著者名/発表者名
      Jian-Ren Shen
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Renewable Energy: Solar Fuels
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mechanism of photosynthetic water oxidation based on the structural analyses of photosystem II2018

    • 著者名/発表者名
      Jian-Ren Shen
    • 学会等名
      5th International Workshop on Solar Energy for Sustainability, Bioenergetics: Oxygen Production and Reduction
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 天然光合成における電子移動制御の分子機構2018

    • 著者名/発表者名
      野口 巧
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 招待講演
  • [学会発表] 緑色細菌アンテナであるクロロゾームのモデル創製と人工光合成への展開2018

    • 著者名/発表者名
      民秋 均、野村楊作、庄司 淳
    • 学会等名
      第3回光合成細菌ワークショップ
    • 招待講演
  • [学会発表] 光合成水分解反応の仕組み-植物に学ぶ 光エネルギーの高効率利用(みどりの学術賞受賞講演)2017

    • 著者名/発表者名
      沈 建仁
    • 学会等名
      平成29年度緑の学術賞受賞記念講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechanism of photosynthetic water-splitting from a structural point of view2017

    • 著者名/発表者名
      Jian-Ren Shen
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Photosynthesis
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mechanism of photosynthetic water oxidation based on atomic structure of photosystem II2017

    • 著者名/発表者名
      Jian-Ren Shen
    • 学会等名
      IBC2017, The XIX International Botanical Congress
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 植物に学ぶ太陽光エネルギーの高効率利用ー岡山県三木記念賞受賞について2017

    • 著者名/発表者名
      沈 建仁
    • 学会等名
      岡山ロータリークラブ例会
    • 招待講演
  • [学会発表] 光合成光化学系IIと光化学系I複合体の構造と機能に関する研究(日本植物学会学術賞受賞講演)2017

    • 著者名/発表者名
      沈 建仁
    • 学会等名
      日本植物学会第81回大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 光合成における光水分解反応の機構解明(錯体化学会貢献賞受賞講演)2017

    • 著者名/発表者名
      沈 建仁
    • 学会等名
      錯体化学討論会
    • 招待講演
  • [学会発表] 光合成水分解の仕組み -光と水からエネルギーと酸素へ2017

    • 著者名/発表者名
      沈 建仁
    • 学会等名
      東京都中央区区民カレッジ「科学技術の最前線」
    • 招待講演
  • [学会発表] 光合成の仕組みに迫る2017

    • 著者名/発表者名
      沈 建仁
    • 学会等名
      JSTサイエンスアゴラ2017 越境する光科学
    • 招待講演
  • [学会発表] 光合成水分解反応の機構解明と革新的光物質変換2017

    • 著者名/発表者名
      沈 建仁
    • 学会等名
      植物科学シンポジウム2017
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechanism of photosynthetic water oxidation based on the structural analysis of photosystem II2017

    • 著者名/発表者名
      Jian-Ren Shen
    • 学会等名
      The Second International Symposium on Biofunctional Chemistry (ISBC2017)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] FTIR study on the redox property of the primary quinone QA in photosystem II2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kato, Ayaka Ohira, Ryo Nagao, and Takumi Noguchi
    • 学会等名
      8th International Conference “Photosynthesis and Hydrogen Energy Research for Sustainability - 2017”
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Single-molecule spectroscopy study on photosystem I at low temperatures2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Shibata, Sankar Jana, Takanori Kobayashi, Ting Du, Ryo Nagao, and Takumi Noguchi
    • 学会等名
      8th International Conference “Photosynthesis and Hydrogen Energy Research for Sustainability - 2017”
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Infrared analysis of electron transfer and water oxidation reactions in Photosystem II2017

    • 著者名/発表者名
      Takumi Noguchi
    • 学会等名
      Japan-France Joint Workshop on the Structure and Function of Photosystem II
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photocatalytic CO2 reduction using water as an electron donor2017

    • 著者名/発表者名
      A. Kudo
    • 学会等名
      Photocatalysis 2 & SIEMME’23
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 水分解および二酸化炭素還元に活性を示す金属酸化物および金属硫化物光触媒の開発2017

    • 著者名/発表者名
      工藤昭彦
    • 学会等名
      第36回エレクトロセラミックスセミナー「人工光合成および半導体光触媒の最近の展開」
    • 招待講演
  • [図書] Photocatalysis, Contemporary Catalysis; Science, Technology and Applications - Chapter 3.72017

    • 著者名/発表者名
      A. Kudo
    • 総ページ数
      875
    • 出版者
      Royal Society of Chemistry
  • [備考] 領域ホームページ

    • URL

      http://photoenergy-conv.net/index.html

  • [学会・シンポジウム開催] The Japan-Italy Bilateral Symposium on Artificial Photosynthesis Using Metal complexes2017

  • [学会・シンポジウム開催] Japan-France Joint Workshop on the Structure and Function of Photosystem Ⅱ2017

URL: 

公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-05-13  

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