光収穫系タンパク質およびそのモデルポリペプチドによるポリフィリン誘導体の組織化

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11680587
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 南後 守 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (90109893)
• キーワード: アンテナ系タンパク質 / ポルフィリン誘導体 / モデルポリペプチド / 人工アンテナ系 / 光合成 / 自己組織化

研究概要

光合成膜では、光エネルギーからの化学的エネルギーへの変換がアンテナ系および光化学反応中心系で効率良く行われている。ここでは、アンテナ色素複合体に着目し、LHタンパク質ならびにそのモデルタンパク質を用いてポルフィリン誘導体の組織化1)および2)について検討した。
1)アンテナ色素複合体の2次元組織化
光合成細菌から単離したLH複合体中でのBChl aの配向状態について知見を得るために、アンテナ色素複合体の直線二色性(Ld)スペクトル測定を行った。その結果、LH複合体中でのBChl a分子のQy帯は光合成膜に平行であり、BChl a間のエネルギー伝達はLH複合体の単一な電子状態によって起こることが認められた。
2)LHタンパク質の合成ポリペプチドモデルによるクロロフィル色素誘導体の組織化
LHタンパク質と類似した類似した諸種のポリペプチド合成し、クロロフィル色素の組織化を行った。その結果、合成ポリペプチドを用いてアンテナ色素複合体と類似した色素複合体を組織化できることが認められた。また、その組織化にはLHタンパク質の疎水性コア中のヒスチジン残基ならびにC末端側の親水性部位のトリプトファン残基(W)が重要な役割をしていることが認められた。

研究成果

• [文献書誌] A.Kashiwada,M.Nango,et al,: "Molecular Assembly of Bacteriochlorophyll a and Its Analogues by Synthetic 4a-Helix Polypeptides"Chem.Lett.. No.12. 1301-1302 (1999)
• [文献書誌] K.Iida,M.Nango,et al,: "Characterzation of the Light-Harvesting Polypeptide/Bacteriochlorophyll a Complex Isolated from Photosynthetic Bacteria by the Linear Dichroism Spectra"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 73,No.1. 221-229 (2000)
• [文献書誌] A.Kashiwada,M.Nango,et al,: "Molecular Assembly of Zinc Bacteriochlorophyll a by Synthetic Hydrophobic 1a-Helix Polypeptides"Chem.Lett.. No.1. 24-25 (2000)
• [文献書誌] K.Iida,M.Nango,et al,: "Construction of Langmuir-Blodgett Films from Light -Harvesting Complex I Isolated from Photosynthetic Bacteria"Colloids and Surfaces(T.Kunitake Issue). in press. (2000)
• [文献書誌] A.Kashiwada,M.Nango,et al,: "Structural Requirements of Zinc Porphyrin Derivatives on the Complex-forming with Light-harvesting Polypeptides"Chem.Lett.. No.2. 158-159 (2000)
• [文献書誌] A.Kashiwada,M.Nango,et al,: "Molecular Assembly of Covalently-linked Mesoporphyrin Dimers with Light-harvesting Polypeptides"Tetrahedron Lett.in press.