| 研究課題/領域番号 |
09309008
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 研究機関 | 東京都立大学 |
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研究代表者 |
嶋田 敬三 東京都立大学, 理学研究科, 助教授 (80112473)
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| 研究分担者 |
三室 守 山口大学, 理学部, 教授 (40142004)
高宮 健一郎 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (80037259)
伊藤 繁 基礎生物学研究所, 助教授 (40108634)
平石 明 豊橋技術科学大学, エコロジー工学系, 助教授 (40283486)
若尾 紀夫 岩手大学, 農学部, 教授 (30003784)
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| キーワード | 光合成細菌 / 亜鉛 / バクテリオクロロフィル / 好酸性細菌 / 反応中心 / 光捕集系 / クロロフィル生合成 |
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| 研究概要 |
亜鉛バクテリオクロロフィルを持つ細菌(Acidiphilium)に関する本年度の研究成果の主なものを以下に挙げる。
1. 本菌の光合成電子伝達系には反応中心結合型チトクロムと可溶性c型チトクロムが存在するなど基本的には紅色光合成細歯と同様のものであることが解った。また反応中心の電子伝達成分としての活性も確認された。
2. 上記亜鉛クロロフィルを構成色素とする光合成反応中心標品の色素の存在状態について円偏光二色性、磁気円偏光二色性などを用いて調べた結果、通常のMg-バクテリオクロロフィルを持つものの場合に較べて、光化学反応を起こすバクテリオクロロフィル2量体の対称性が低く、電子状態が多少異なることが示唆された。
3. 本菌における亜鉛クロロフィル合成の中間体として、Mg-protoporphyrin IXとそのメチルエステルは検出されたが、Zn-protoporphyrin IXなどは見出されなかった。Rba.capsulatus色素合成変異株との相補実験より、本菌に存在するMg-chelataseホモログは当該酵素活性を有することが示されたことから、本菌では、まずMgがProtoporphyrin IXに配位し、続くメチル化以後の早い段階で、MgがZnと置換されるものと思われた。
4. Mg型およびZn型バクテリオクロロフィルの耐酸性について検討し、Acidiphiliumが棲息するpH3付近では、前者の半減期はわずか数分で、後者(Zn型)は半減期が数年と非常に安定であることが明らかとなった。
5. 本菌を飢餓条件で光照射するとポリリン酸合成が促進され、本菌の光合成能が意味を持つことが確認された。また菌体内に金属(Fe,Ni,Co)顆粒が認められ、本菌がこれらの金属イオンの還元活性を持つことが示唆された。
6. 本菌の成長速度および色素合成に対する基質(グルコース)濃度依存性を調べたところ、いずれも0.01%前後で最大値を示し、本菌が薄い基質濃度に適応したものであることが示唆された。
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