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2010 年度 実績報告書

光合成に関与するペリジニンの超エネルギー伝達機能解明に向けた構造的特徴の意義

研究課題

研究課題/領域番号 10J07627
研究機関関西学院大学

研究代表者

梶川 敬之  関西学院大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC2)

キーワードカロテノイド / ペリジニン / 光合成 / 類縁体 / フコキサンチン
研究概要

代表者は、超効率的なエネルギー伝達を行う海洋性カロテノイド、ペリジニンが持つ特異な官能基の役割を明らかにすることを目的としている。今年度は、ペリジニン類縁体の創製、およびアンテナ複合体へ類縁体を組み込むことによってエネルギー伝達効率を計測することを計画した。まず、ペリジニンが形成するアンテナ複合体(PCP complex)の周りのアミノ酸残基の影響を考慮し設計した、イリデンブテノリド環をシフトさせたペリジニン類縁体の合成法の確立とアンテナ複合体への類縁体の組み込みを試みた。この類縁体は、新たな3成分連結型の合成法を開発することによって、その合成を達成した。この合成法は、任意の位置にイリデンブテノリド環を導入できる適用範囲の広い手法である。
さらに、これまでに得ている分光学的知見の一般性を検討するため、ペリジニンと同様の機能を有するフコキサンチンにも焦点を当てた。フコキサンチンを有するアンテナ複合体、FCP complexは、PCP complexと比べると容易に入手可能なため、類縁体を用いたエネルギー伝達効率の測定実験をこれまでより効率的に行うことができる。しかしながら、フコキサンチンは、非常に不安定な部分構造を有するため、これまで合成例は1例しかなく、またその合成手法も立体化学を制御できていなかった。代表者は、類縁体合成に適用可能な新たな合成法の開発を試み、効率的かつ立体選択的な全合成を達成した。これによりフコキサンチン類縁体の分光学的測定を行うことで得られた分光学的知見の一般性を確認し、さらにアンテナ複合体への組み込み実験が大きく進展することが期待される。一方、これまで合成したペリジニン類縁体のアンテナ複合体への組み込みは、ペリジニン類縁体と周辺タンパクとの複雑な相互作用のため、まだ観測されていないものの鋭意進行中である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Syntheses of ylidenbutenolide-modified derivatives of peridinin and their stereochemical and spectral characteristics2010

    • 著者名/発表者名
      Kajikawa T.
    • 雑誌名

      Organic Biomolecular Chemistry

      巻: 8 ページ: 2513-2516

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Approach Based on Organic Synthesis Toward Elucidating the Mechanism of Super Energy Transfer Efficiencies of Peridinin in Photosynthesis2010

    • 著者名/発表者名
      Kajikawa T.
    • 雑誌名

      Journal of Synthetic Organic Chemistry Japan

      巻: 68 ページ: 625-637

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Triplet state and dynamics of peridinin analogues having different extents of π-electron conjugation2010

    • 著者名/発表者名
      Kaligotla S.
    • 雑誌名

      Photosynthetic Research

      巻: 103 ページ: 167-174

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stark Absorption Spectroscopy of Peridinin and Allene-Modified Analogues2010

    • 著者名/発表者名
      Kusumoto T.
    • 雑誌名

      Chemical Physics

      巻: 373 ページ: 71-79

    • 査読あり
  • [学会発表] 有機合成を基盤とした海洋光合成を担うカロテノイドの機能解明2011

    • 著者名/発表者名
      梶川敬之
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県)
    • 年月日
      2011-03-29
  • [学会発表] 立体選択的エポキシ化反応を鍵としたフコキサンチンの合成2010

    • 著者名/発表者名
      梶川敬之
    • 学会等名
      第54回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
    • 発表場所
      甲府大学(山梨県)
    • 年月日
      2010-10-22
  • [学会発表] Syntheses of Peridinin Analogues Toward Elucidation of its Highly Efficient Energy Transfer Mechanism in Photosynthesis2010

    • 著者名/発表者名
      梶川敬之
    • 学会等名
      18^<th> International Conference on Organic Synthesis
    • 発表場所
      ベルゲン大学(ノルウェー)
    • 年月日
      2010-08-01

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公開日: 2012-07-19  

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