高分解能・時間分解構造解析による水分解反応の機構解明

2019 年度 実績報告書

• 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: 17H06434
• 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: 神谷 信夫 大阪市立大学, 複合先端研究機構, 名誉教授 (60152865) ; 山口 兆 大阪大学, 産業科学研究所, 特任教授 (80029537)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2022-03-31
• キーワード: 光合成 / 水分解反応 / 酸素発生反応 / X線結晶構造解析 / X線自由電子レーザー / 理論計算 / 時間分解構造解析 / 高精度結合クラスター(coupled-cluster; CC)計算法

研究実績の概要

光化学系II(PSII)の水分解触媒中心Mn4CaO5クラスターについて、２閃光照射によってS3状態が生成されるまでの過程をナノ秒からマイクロ秒の時間で、X線自由電子レーザー(XFEL)を用いたポンプープローブシリアルフェムト秒結晶構造解析法を用いて解析した結果、早い時間でプロトン移動に伴うと思われる、クラスター周辺のアミノ酸の構造変化、及び酸素分子を形成する基質水分子由来のO6の挿入に伴う水チャンネルの変化が観察され、当該チャンネルの所在が示唆された。また、S2状態におけるMn4CaO5クラスターの構造は、アルカリ条件下でオープンキュバン型からクローズドキュバン型に変化することが電子スピン共鳴(EPR)法により示唆されていたが、アルカリ条件下でS2状態の構造を解析した結果、上記の構造変化は観察されず、EPR法によるアルカリ条件下でのスペクトル変化には他の解釈が必要であることが明らかになった。また、同型性の高いPSII結晶を多数調製する技術を確立し、多数の同型結晶を用いて低X線ドーズでMn原子のK吸収端（波長1.89 Å前後）を用いて、異常分散構造解析を行った結果、Mn4CaO5クラスター中の４個のMn原子の価数を独立に決定することができた。
実験で得られたMn4CaO5クラスターの構造について、汎用のBroken-Symmetry (BS)型密度汎関数(DFT)法を超える高精度結合クラスター(coupled-cluster; CC)計算法を用いて構造最適化を行った結果、Mn4CaO5クラスターのS1, S2状態について、DFT法では見つからなかった、エネルギー的に近似の新規の構造が見つかった。
上記研究と並行して、珪藻由来PSIIとその集光アンテナFCPIIとの複合体の構造をクライオ電子顕微鏡で解析し、論文をScience誌に公表した。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

X線自由電子レーザーを用いたポンプープローブ時間分解構造解析法により解析された水分解反応中間体のS2, S3状態構造に関する論文、及び珪藻PSII-FCPII超分子複合体のクライオ電子顕微鏡構造に関する論文をそれぞれScience誌に公表した。また、CC法を光合成系に適用し、Mn4CaO5クラスターの新規な中間体構造を見出しただけでなく、低X線ドーズによるPSIIの高分解能構造解析により、Mn4CaO5クラスター中の各Mnイオンの価数を実験的に決定した。そのほか、光合成系タンパク質の構造・機能解析を行い、論文をNature Communications, Nature Plants, Proceedings of the National Academy of Sciences of USAなどの雑誌に公表した。これらの成果から、研究が当初の計画以上に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

水分解反応の詳細な機構を完全に解明するためには、3閃光照射によるPSIIのS状態の構造変化 (S3→(S4)→S0)を解析する必要があるが、現在のPSII微結晶の溶液条件では、S3状態以降の遷移効率が極めて低く、構造解析ができていない。このため、S3状態以降の遷移効率が十分高くなるようPSIIの結晶化条件や微結晶の溶液条件を改善する。S3状態以降への遷移効率が高い結晶の溶液条件が確立されれば、XFELを利用したポンプープローブSFX法で ３閃光照射によるS3→(S4)→S0遷移に伴う構造変化を解析する。同時に、1閃光後の異なる遅延時間で複数時点でのX線回折データを収集し、光誘導による電子伝達・プロトン移動に伴うPSIIの構造変化を詳細に解析する。また、PSIIの重要なアミノ酸変異体について構造・機能解析を行い、当該アミノ酸の役割を明らかにする。
以上より得られた各中間状態のPSII実験構造について、DLPNO-CCSD(T)計算法を用いて解析し、実験結果と照合して詳細な中間体構造と反応機構を解明する。

研究成果

• [国際共同研究] 中国科学院植物研究所/浙江大学/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/浙江大学/中国科学院化学研究所
• [国際共同研究] Russian Academy of Sciences(ロシア連邦)
  • 国名: ロシア連邦
  • 外国機関名: Russian Academy of Sciences
• [雑誌論文] Structural basis for the adaptation and function of chlorophyll f in photosystem I (2020)
  • 著者名/発表者名: Koji Kato, Toshiyuki Shinoda, Ryo Nagao, Seiji Akimoto, Takehiro Suzuki, Naoshi Dohmae, Min Chen, Suleyman I. Allakhverdiev, Jian-Ren Shen, Fusamichi Akita, Naoyuki Miyazaki, Tatsuya Tomo
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: 11 ページ: 238
  • DOI: 10.1038/s41467-019-13898-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] UNO(ULO) active space for multireference calculations on classical and quantum computers. Revisit to the iron-sulfur complexes (2020)
  • 著者名/発表者名: Miyagawa Koichi、Shoji Mitsuo、Isobe Hiroshi、Yamanaka Shusuke、Kawakami Takashi、Okumura Mitsutaka、Yamaguchi Kizashi
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 巻: 746 ページ: 137252～137252
  • DOI: 10.1016/j.cplett.2020.137252
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin, Valence, and Structural Isomerism in the S3 State of the Oxygen-Evolving Complex of Photosystem II as a Manifestation of Multimetallic Cooperativity (2019)
  • 著者名/発表者名: Isobe Hiroshi、Shoji Mitsuo、Suzuki Takayoshi、Shen Jian-Ren、Yamaguchi Kizashi
  • 雑誌名: Journal of Chemical Theory and Computation 巻: 15 ページ: 2375～2391
  • DOI: 10.1021/acs.jctc.8b01055
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phospholipid distributions in purple phototrophic bacteria and LH1-RC core complexes (2019)
  • 著者名/発表者名: Nagatsuma S.、Gotou K.、Yamashita T.、Yu L.-J.、Shen J.-R.、Madigan M.T.、Kimura Y.、Wang-Otomo Z.-Y.
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics 巻: 1860 ページ: 461～468
  • DOI: 10.1016/j.bbabio.2019.04.001
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Effects of excess light energy on excitation-energy dynamics in a pennate diatom Phaeodactylum tricornutum (2019)
  • 著者名/発表者名: Nagao Ryo、Ueno Yoshifumi、Yokono Makio、Shen Jian-Ren、Akimoto Seiji
  • 雑誌名: Photosynthesis Research 巻: 141 ページ: 355～365
  • DOI: 10.1007/s11120-019-00639-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proton-Coupled Electron Transfer of Plastoquinone Redox Reactions in Photosystem II: A Pump-Probe Ultraviolet Resonance Raman Study (2019)
  • 著者名/発表者名: Chen Jun、Chen Jinfan、Liu Ying、Zheng Yang、Zhu Qingjun、Han Guangye、Shen Jian-Ren
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry Letters 巻: 10 ページ: 3240～3247
  • DOI: 10.1021/acs.jpclett.9b00959
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] pH-Sensing Machinery of Excitation Energy Transfer in Diatom PSI-FCPI Complexes (2019)
  • 著者名/発表者名: Nagao Ryo、Yokono Makio、Ueno Yoshifumi、Shen Jian-Ren、Akimoto Seiji
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry Letters 巻: 10 ページ: 3531～3535
  • DOI: 10.1021/acs.jpclett.9b01314
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Mechanism of Cl-Dependent Proton Dislocation in Photosystem II (PSII): Hybrid Ab initio Quantum Mechanics/Molecular Mechanics Molecular Dynamics Simulation (2019)
  • 著者名/発表者名: Nakamura Atsushi、Kang Jiyoung、Terada Ryu-ichiro、Kino Hiori、Umena Yasufumi、Kawakami Keisuke、Shen Jian-Ren、Kamiya Nobuo、Tateno Masaru
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 88 ページ: 084802～084802
  • DOI: 10.7566/JPSJ.88.084802
  • 査読あり
• [雑誌論文] A manganese(ii) phthalocyanine under water-oxidation reaction: new findings (2019)
  • 著者名/発表者名: Mousazade Younes、Najafpour Mohammad Mahdi、Bagheri Robabeh、Jaglicic Zvonko、Singh Jitendra Pal、Chae Keun Hwa、Song Zhenlun、Rodionova Margarita V.、Voloshin Roman A.、Shen Jian-Ren、Ramakrishna Seeram、Allakhverdiev Suleyman I.
  • 雑誌名: Dalton Transactions 巻: 48 ページ: 12147～12158
  • DOI: 10.1039/c9dt01790a
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Structural basis for energy harvesting and dissipation in a diatom PSII-FCPII supercomplex (2019)
  • 著者名/発表者名: Nagao Ryo、Kato Koji、Suzuki Takehiro、Ifuku Kentaro、Uchiyama Ikuo、Kashino Yasuhiro、Dohmae Naoshi、Akimoto Seiji、Shen Jian-Ren、Miyazaki Naoyuki、Akita Fusamichi
  • 雑誌名: Nature Plants 巻: 5 ページ: 890～901
  • DOI: 10.1038/s41477-019-0477-x
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The pigment-protein network of a diatom photosystem II-light-harvesting antenna supercomplex (2019)
  • 著者名/発表者名: Pi Xiong、Zhao Songhao、Wang Wenda、Liu Desheng、Xu Caizhe、Han Guangye、Kuang Tingyun、Sui Sen-Fang、Shen Jian-Ren
  • 雑誌名: Science 巻: 365 ページ: eaax4406
  • DOI: 10.1126/science.aax4406
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] An oxyl/oxo mechanism for oxygen-oxygen coupling in PSII revealed by an x-ray free-electron laser (2019)
  • 著者名/発表者名: Suga M., Akita F., Yamashita K., Nakajima Y., Ueno G., Li H., Yamane T., Hirata K., Umena Y., Yonekura S., Yu L.-J., Murakami H., Nomura T., Kimura T., Kubo M., Baba S., Kumasaka T., Tono K., Yabashi M., Isobe H., Yamaguchi K., Yamamoto M., Ago H., Shen J.-R.
  • 雑誌名: Science 巻: 366 ページ: 334～338
  • DOI: 10.1126/science.aax6998
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectral Properties and Excitation Relaxation of Novel Fucoxanthin Chlorophyll a/c-Binding Protein Complexes (2019)
  • 著者名/発表者名: Ueno Yoshifumi、Nagao Ryo、Shen Jian-Ren、Akimoto Seiji
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry Letters 巻: 10 ページ: 5148～5152
  • DOI: 10.1021/acs.jpclett.9b02093
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of osmolytes on the stability of thylakoid‐based dye‐sensitized solar cells (2019)
  • 著者名/発表者名: Voloshin Roman A.、Brady Nathan G.、Zharmukhamedov Sergey K.、Feyziyev Yashar M.、Huseynova Irada M.、Najafpour Mohammad Mahdi、Shen Jian‐Ren、Veziroglu T. Nejat、Bruce Barry D.、Allakhverdiev Suleyman I.
  • 雑誌名: International Journal of Energy Research 巻: 43 ページ: 8878-8889
  • DOI: 10.1002/er.4866
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Structure of a C2S2M2N2-type PSII-LHCII supercomplex from the green alga Chlamydomonas reinhardtii (2019)
  • 著者名/発表者名: Shen Liangliang、Huang Zihui、Chang Shenghai、Wang Wenda、Wang Jingfen、Kuang Tingyun、Han Guangye、Shen Jian-Ren、Zhang Xing
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences 巻: 116 ページ: 21246～21255
  • DOI: 10.1073/pnas.1912462116
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Structure of a cyanobacterial photosystem I tetramer revealed by cryo-electron microscopy (2019)
  • 著者名/発表者名: Kato Koji、Nagao Ryo、Jiang Tian-Yi、Ueno Yoshifumi、Yokono Makio、Chan Siu Kit、Watanabe Mai、Ikeuchi Masahiko、Shen Jian-Ren、Akimoto Seiji、Miyazaki Naoyuki、Akita Fusamichi
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 10 ページ: 4929
  • DOI: 10.1038/s41467-019-12942-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] FTIR Microspectroscopic Analysis of the Water Oxidation Reaction in a Single Photosystem II Microcrystal (2019)
  • 著者名/発表者名: Kato Yuki、Haniu Satoshi、Nakajima Yoshiki、Akita Fusamichi、Shen Jian-Ren、Noguchi Takumi
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry B 巻: 124 ページ: 121～127
  • DOI: 10.1021/acs.jpcb.9b10154
  • 査読あり
• [雑誌論文] The crystal structure of homoserine dehydrogenase complexed withl-homoserine and NADPH in a closed form (2019)
  • 著者名/発表者名: Akai Shota、Ikushiro Hiroko、Sawai Taiki、Yano Takato、Kamiya Nobuo、Miyahara Ikuko
  • 雑誌名: The Journal of Biochemistry 巻: 165 ページ: 185～195
  • DOI: 10.1093/jb/mvy094
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient hydrogen production using photosystem I enhanced by artificial light harvesting dye (2019)
  • 著者名/発表者名: Nagakawa Haruki、Takeuchi Ayano、Takekuma Yuya、Noji Tomoyasu、Kawakami Keisuke、Kamiya Nobuo、Nango Mamoru、Furukawa Rei、Nagata Morio
  • 雑誌名: Photochemical & Photobiological Sciences 巻: 18 ページ: 309～313
  • DOI: 10.1039/c8pp00426a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancement of Photocurrent by Integration of an Artificial Light-Harvesting Antenna with a Photosystem I Photovoltaic Device (2019)
  • 著者名/発表者名: Takekuma Yuya、Nagakawa Haruki、Noji Tomoyasu、Kawakami Keisuke、Furukawa Rei、Nango Mamoru、Kamiya Nobuo、Nagata Morio
  • 雑誌名: ACS Applied Energy Materials 巻: 2 ページ: 3986～3990
  • DOI: 10.1021/acsaem.9b00349
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and characterization of chemically-reactive solubilization surfactants for membrane proteins and preparation of membrane protein hydrogel microfibers (2019)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi Aki、Koeda Shuhei、Noji Tomoyasu、Kawakami Keisuke、Sumito Natsumi、Dewa Takehisa、Itoh Shigeru、Kamiya Nobuo、Mizuno Toshihisa
  • 雑誌名: Colloid and Interface Science Communications 巻: 32 ページ: 100199～100199
  • DOI: 10.1016/j.colcom.2019.100199
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Domain-based local pair natural orbital CCSD(T) calculations of six different S1 structures of oxygen evolving complex of photosystem II. Proposal of multi-intermediate models for the S1 state (2019)
  • 著者名/発表者名: Miyagawa K.、Kawakami T.、Isobe H.、Shoji M.、Yamanaka S.、Nakatani K.、Okumura M.、Nakajima T.、Yamaguchi K.
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 巻: 732 ページ: 136660～136660
  • DOI: 10.1016/j.cplett.2019.136660
  • 査読あり
• [雑誌論文] Domain-based local pair natural orbital CCSD(T) calculations of fourteen different S2 intermediates for water oxidation in the Kok cycle of OEC of PSII. Re-visit to one LS-two HS model for the S2 state (2019)
  • 著者名/発表者名: Miyagawa K.、Isobe H.、Kawakami T.、Shoji M.、Yamanaka S.、Okumura M.、Nakajima T.、Yamaguchi K.
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 巻: 734 ページ: 136731～136731
  • DOI: 10.1016/j.cplett.2019.136731
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elucidation of the entire Kok cycle for photosynthetic water oxidation by the large-scale quantum mechanics/molecular mechanics calculations: Comparison with the experimental results by the recent serial femtosecond crystallography (2019)
  • 著者名/発表者名: Shoji Mitsuo、Isobe Hiroshi、Shen Jian-Ren、Suga Michihiro、Akita Fusamichi、Miyagawa Koichi、Shigeta Yasuteru、Yamaguchi Kizashi
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 巻: 730 ページ: 416～425
  • DOI: 10.1016/j.cplett.2019.06.026
  • 査読あり
• [学会発表] Structural basis of energy harvesting and dissipation in diatom PSII-FCPII complexes revealed by cryo-electron microscopy (2019)
  • 著者名/発表者名: Ryo Nagao, Fusamichi Akita, Koji Kato, Takehiro Suzuki, Kentaro Ifuku, Ikuo Uchiyama, Yasuhiro Kashino, Naoshi Dohmae, Seiji Akimoto, Naoyuki Miyazaki, Jian-Ren Shen
  • 学会等名: 10th International Conference Photosynthesis and Hydrogen Energy Research for Sustainability
  • 国際学会
• [学会発表] FTIR study on the water oxidation reaction in photosystem II microcrystals (2019)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kato, Fusamichi Akita, Yoshiki Nakajima, Satoshi Haniu, Michihiro Suga, Yasufumi Umena, Jian-Ren Shen, Takumi Noguchi
  • 学会等名: 10th International Conference Photosynthesis and Hydrogen Energy Research for Sustainability
  • 国際学会
• [学会発表] Structural biological studies on photosynthetic systems (2019)
  • 著者名/発表者名: Jian-Ren Shen
  • 学会等名: 10th International Conference Photosynthesis and Hydrogen Energy Research for Sustainability
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 領域活動と当グループの研究紹介 (2019)
  • 著者名/発表者名: 沈 建仁
  • 学会等名: 科研費・新学術領域「革新的光物質変換」合同班会議
• [学会発表] Mechanisms of Photosynthetic 'Light-Reactions' Revealed by a Combination of Advanced Structural Biology Approaches (2019)
  • 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 (2019)
  • 著者名/発表者名: Jian-Ren Shen, Fusamichi Akita, Yoshiki Nakajima, Michihiro Suga
  • 学会等名: 19th International Conference on Biological Inorganic Chemistry
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Mechanism of photosynthetic water oxidation (2019)
  • 著者名/発表者名: Jian-Ren Shen
  • 学会等名: 17th International Congress on Photobiology and the 18th Congress of the European Society for Photobiology (Photobiology-2019)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] The mechanism of photosynthetic water-splitting revealed by femtosecond X-ray free electron lasers (2019)
  • 著者名/発表者名: Jian-Ren Shen, Fusamichi Akita, Yoshiki Nakajima, Michihiro Suga
  • 学会等名: 17th International Congress on Photobiology and the 18th Congress of the European Society for Photobiology (Photobiology-2019)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Structural changes of oxygen-evolving PSII during S-state transitions and a possible mechanism for oxygen evolving reaction revealed by X-ray free laser pulses revealed by X-ray free electron laser pulses (2019)
  • 著者名/発表者名: Michi Suga, Jian-Ren Shen
  • 学会等名: 7th International Congress on Photobiology and the 18th Congress of the European Society for Photobiology (Photobiology-2019)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Mechanism of photosynthetic water oxidation (2019)
  • 著者名/発表者名: Jian-Ren Shen, Fusamichi Akita, Yoshiki Nakajima, Michihiro Suga
  • 学会等名: 9th Asia and Oceania Conference on Photobiology (AOCP2019)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Structural basis of energy harvesting and dissipation in diatom PSII-FCPII (2019)
  • 著者名/発表者名: Ryo Nagao, Fusamichi Akitaa, Koji Kato, Takehiro Suzuki, Kentaro Ifuku, Ikuo Uchiyama, Yasuhiro Kashino, Naoshi Dohmae, Seiji Akimoto, Naoyuki Miyazaki, Jian-Ren Shen
  • 学会等名: 9th Asia and Oceania Conference on Photobiology (AOCP2019)
  • 国際学会
• [学会発表] Mechanism of light-induced water-splitting studied by synchrotron X-rays and XFEL lasers (2019)
  • 著者名/発表者名: Jian-Ren Shen
  • 学会等名: The 13th International Conference on Biology and Synchrotron Radiation (BSR13)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] X-ray free electron laser reveals the molecular mechanism for water oxidation in nature (2019)
  • 著者名/発表者名: Michi Suga, Jian-Ren Shen
  • 学会等名: International Workshop on Frontier of Science and Technology for Solar Energy Conversion
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Mechanisms of light-induced water-oxidation and energy harvesting, transfer in natural photosynthesis (2019)
  • 著者名/発表者名: Jian-Ren Shen
  • 学会等名: 3rd International Solar Fuels Conference (ISF-3) and International Conference on Artificial Photosynthesis-2019 (ICARP2019)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Intermediate Si-State Structures of Photosystem II Reveal the Molecular Mechanism for Water Oxidation in Nature (2019)
  • 著者名/発表者名: Michihiro Suga, Jian-Ren Shen
  • 学会等名: 3rd International Solar Fuels Conference (ISF-3) and International Conference on Artificial Photosynthesis-2019 (ICARP2019)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Biochemical properties of photosystem I monomer, dimer, and tetramer from a cyanobacterium Anabaena sp. PCC 7120 (2019)
  • 著者名/発表者名: Tian-Yi Jiang, Ryo Nagao, Jian-Ren Shen
  • 学会等名: 3rd International Solar Fuels Conference (ISF-3) and International Conference on Artificial Photosynthesis-2019 (ICARP2019)
  • 国際学会
• [学会発表] X-ray crystallographic analysis of photosystem II from a PsbA2-only strain and its complex with bromoxynil (2019)
  • 著者名/発表者名: Naoki Tone, Ugai Natusmi, Yoshiki Nakajima, Michihiro Suga, Fusamichi Akita, Yasufumi Umena, Akiko Nakagawa, Miwa Sugiura, Jian-Ren Shen
  • 学会等名: 3rd International Solar Fuels Conference (ISF-3) and International Conference on Artificial Photosynthesis-2019 (ICARP2019)
  • 国際学会
• [学会発表] Structural analysis of a minor ferredoxin Fd2 and its comparison with Fd1 from Thermosynechococcus elongatus (2019)
  • 著者名/発表者名: Taiki Motomura, Lidia Zuccarello, Yasufumi Umena, Alain Boussac, Jian-Ren Shen
  • 学会等名: 3rd International Solar Fuels Conference (ISF-3) and International Conference on Artificial Photosynthesis-2019 (ICARP2019)
  • 国際学会
• [学会発表] Effects of cryoprotectant reagents on the efficiency of S-state transition of oxygen-evolving photosystem II (2019)
  • 著者名/発表者名: Yoshiki Nakajima, Fusamichi Akita, Jian-Ren Shen
  • 学会等名: 3rd International Solar Fuels Conference (ISF-3) and International Conference on Artificial Photosynthesis-2019 (ICARP2019)
  • 国際学会
• [学会発表] Cryo-EM structure of the diatom PSII-FCPII: Insights into the evolutionary development of light-harvesting complexes (2019)
  • 著者名/発表者名: Ryo Nagao, Fusamichi Akita, Koji Kato, Takehiro Suzuki, Kentaro Ifuku, Ikuo Uchiyama, Yasuhiro Kashino, Naoshi Dohmae, Seiji Akimoto, Naoyuki Miyazaki, Jian-Ren Shen
  • 学会等名: 3rd International Solar Fuels Conference (ISF-3) and International Conference on Artificial Photosynthesis-2019 (ICARP2019)
  • 国際学会
• [学会発表] Determination of excitation conditions for time-resolved serial femtosecond crystallography of PSII microcrystals and structural analysis of S2-state at room temperature (2019)
  • 著者名/発表者名: Hongjie Li, Michihiro Suga, Yoshiki Nakajima, Minoru Kubo, Michihiro Sugahara, Shinichiro Yonerakura, Fusamichi Akita, So Iwata, Jian-Ren Shen
  • 学会等名: 3rd International Solar Fuels Conference (ISF-3) and International Conference on Artificial Photosynthesis-2019 (ICARP2019)
  • 国際学会
• [学会発表] 光合成における光誘導水分解反応の分子機構 (2019)
  • 著者名/発表者名: 沈 建仁
  • 学会等名: 東北大学第19 回多元研研究発表会
  • 招待講演
• [学会発表] Mixed-Valence State of the Oxygen-Evolving Complex in Photosystem II, Determined by Utilization of X-ray Anomalous Dispersion Effect (2019)
  • 著者名/発表者名: Nobuo, Kamiya; Keisuke, Kawakami; Ayako, Tanaka
  • 学会等名: International Symposium on Diffraction Structural Biology ISDSB2019
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Roles of red-chlorophylls in lhigt-harvesting of cynanobacterial psi, as revealed by ultrafast spectroscopy (2019)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Kosumi, Hayata Yamamoto, Shuhei Yoshino, Masato Ueno, Keisuke Kawakami, and Nobuo Kamiya
  • 学会等名: International Conference on Solar Fuel ISF3-young
  • 国際学会
• [学会発表] Energy transport in the phycobilisome-photosystem supercomplex from thermophilic cyanobacteria (2019)
  • 著者名/発表者名: Yuma Hirota, Hiroki Serikawa, Keisuke Kawakami, and Nobuo Kamiya, Daisuke Kosumi
  • 学会等名: International Conference on Solar Fuel ISF3-young
  • 国際学会
• [学会発表] Structural study of phycocyanin complex in phycobilisome by cryo-electron microscopy (2019)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Kawakami, Tasuku Hamaguchi, Yuhei O Tahara, Junko Shiomi, Daisuke Kosumi, Nobuo Kamiya, Makoto Miyata, Koji Yonekura
  • 学会等名: International Conference on Solar Fuel ISF3-young
  • 国際学会
• [学会発表] Excitasion energy transfer dynamics of cyanobacterial photosynthetic antenna phycobilisome (2019)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Kosumi, Yuma Hirota, Hiroki Serikawa, Keisuke Kawakami, and Nobuo Kamiya
  • 学会等名: 3rd International Solar Fuels Conference (ISF-3) and International Conference on Artificial Photosynthesis-2019 (ICARP2019)
  • 国際学会
• [学会発表] Valence frexibility of manganese atoms in the oxygen-evolving complex of photosystem II (2019)
  • 著者名/発表者名: Nobuo Kamiya, Keisuke Kawakami, and Ayako Tanaka
  • 学会等名: 3rd International Solar Fuels Conference (ISF-3) and International Conference on Artificial Photosynthesis-2019 (ICARP2019)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Structural study of phycocyanin complex in phycobilisome involved in excitation energy transfer dynamics (2019)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Kawakami, Tasuku Hamaguchi, Yuhei Tahara, Zyunko Shiomi, Daisuke Kosumi, Nobuo Kamiya, Makoto Miyata, Koji Yonekura
  • 学会等名: 3rd International Solar Fuels Conference (ISF-3) and International Conference on Artificial Photosynthesis-2019 (ICARP2019)
  • 国際学会
• [学会発表] 光合成・光化学系IIの結晶の同型性と酸素発生クラスターのMn原子の価数 (2019)
  • 著者名/発表者名: 神谷信夫
  • 学会等名: X線の会
  • 招待講演
• [学会発表] 生命科学の飛躍のために一層深まる蛋白質結晶学の役割－光合成・光化学系IIのより確かな構造を求めて (2019)
  • 著者名/発表者名: 神谷信夫
  • 学会等名: 日本結晶学会年会
  • 招待講演
• [学会発表] Domain-based local pair natural orbital CCSD(T) calculations of all different S2 structures of oxygen evolving complex of photosystem II (2019)
  • 著者名/発表者名: T. Kawakami, K. Miyagawa, Y. Suzuki, H. Isobe, M. Shoji, S. Yamanaka, M. Okumura, K. Nakatani, T. Nakajima, K. Yamaguchi
  • 学会等名: 9th MQM (Molecular Quantum Mechanics) Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Theoretical Evaluation of Relative Energy Difference between Fourteen Different S2 intermediates by High Accuracy DLPNO CCSD(T) Methods (2019)
  • 著者名/発表者名: Takashi Kawakami,Koichi Miyagawa, Hiroshi Isobe, Mitsuo Shoji, Shusuke Yamanaka, Mitsutaka Okumura, Takahito Nakajima, Kizashi Yamaguchi
  • 学会等名: 3rd International Solar Fuels Conference (ISF-3) and International Conference on Artificial Photosynthesis-2019 (ICARP2019)
• [学会発表] Theoretical Evaluation of Relative Energy Difference among Different S3 intermediates by hybrid DFT and DLPNO-CCSD(T) Methods (2019)
  • 著者名/発表者名: Kizashi Yamaguchi ,Takashi Kawakami,Koichi Miyagawa, Hiroshi Isobe, Mitsuo Shoji, Shusuke Yamanaka, Mitsutaka Okumura, Takahito Nakajima
  • 学会等名: 3rd International Solar Fuels Conference (ISF-3) and International Conference on Artificial Photosynthesis-2019 (ICARP2019)
• [学会発表] Electronic structures of CaMn4O5 cluster on oxygen evolving complex of photosystem II Theoretical calculations by LPNO-CC methods in the S2 state of the Kok cycle (2019)
  • 著者名/発表者名: Takashi Kawakami,Koichi Miyagawa, Hiroshi Isobe, Mitsuo Shoji, Shusuke Yamanaka, Mitsutaka Okumura, Takahito Nakajima, Kizashi Yamaguchi
  • 学会等名: 60th Sanibel Symposium
• [備考] 新学術領域研究ホームページ
  • URL: http://photoenergy-conv.net/
• [学会・シンポジウム開催] 3rd International Solar Fuels Conference (ISF-3) and International Conference on Artificial Photosynthesis-2019 (ICARP2019) (2019)
• [学会・シンポジウム開催] International Conference on Solar Fuel ISF3-young (2019)