| 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 |
17H06435
|
|---|
| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 審査区分 |
複合領域
|
|---|
| 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)
|
|---|
| 研究分担者 |
杉浦 美羽 愛媛大学, プロテオサイエンスセンター, 准教授 (80312255)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2022-03-31
|
| キーワード | 生物物理 / 光合成 / 赤外分光 / 水分解 / 電子移動 |
|---|
| 研究成果の概要 |
天然光合成、特に光化学系Ⅱタンパク質における水分解・酸素発生反応と電子・プロトン移動反応の分子機構を、分子生物学による変異導入と赤外分光を中心とした分光測定を組み合わせた機能解析によって調べた。水分解機構については、各中間状態遷移におけるプロトンおよび水分子移動の過程および移動経路について重要な知見を得た。また、触媒部位であるMn4CaO5クラスターの構築過程を明らかにした。さらに、鉄－キノン電子受容体の酸化還元電位制御機構、反応中心クロロフィルの電荷分布や電荷分離反応の機構、および光保護に関与する副次的電子移動経路におけるCytb559の軸配位子の役割を明らかにした。
|
| 自由記述の分野 |
生物物理学
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
光化学系Ⅱにおける電子・プロトン移動反応および水分解反応は、酸素発生型光合成の電子伝達鎖において鍵となる過程であり、その分子機構を明らかにしたことは、天然光合成における光エネルギー変換機構の全解明への極めて重要なステップとなる。また、現在人類が直面するエネルギー問題、地球温暖化問題の解決のためには、高効率な人工光合成系の開発および実用化が急務であり、本研究で得られた天然光合成機構の知見は、人工光合成系の設計への基盤を与え、社会に大きく貢献するものである。
|
