人工キノンプールを用いた光合成物質変換系の構築

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19550173
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 分子科学研究所
• 研究代表者: 永田 央 分子科学研究所, 分子スケールナノサイエンスセンター, 准教授 (40231485)
• 研究分担者: 長澤 賢幸 分子科学研究所, 分子スケールナノサイエンスセンター, 助教 (70370129)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 生物有機化学 / 人工光合成

研究概要

光合成で重要な役割を果たすキノンプールを人工分子で模倣し、それと関連する電子移動反応・光反応について研究した。まず、ベンズアミドを基本骨格とするキノンプール分子の合成方法を確立した。そして、この骨格を用いて、内部にポテンシャル勾配を持つキノンプール・直鎖状キノンプールなど新しいキノンプール分子の合成に成功した。さらに、ニトロキシドと組み合わせることで、アルコールを電子源とするキノンの還元に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Syntheses of the Terpyridine-Bipyridine Linked Binary Ligands and Structural and Redox Properties of Their Cobalt Complexes (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Kon, Toshi Nagata
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 48 ページ: 8593-8602
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-Molecular Quinone Pools: A Synthetic Model of Biochemical Energy Transducer (2009)
  • 著者名/発表者名: Toshi Nagata, Yoshihiro Kikuzawa, Takayuki Nagasawa, Suleyman I. Allakhverdiev
  • 雑誌名: Transaction of the Materials Research Society of Japan 34 ページ: 505-508
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photooxidation of Alcohols by a Porphyrin/Quinone/TEMPO System (2009)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Nagasawa, Suleyman I. Allakhverdiev, Yoshifumi Kimura, Toshi Nagata
  • 雑誌名: Photochemical & Photobiological Sciences 8 ページ: 174-180
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrogen Photoproduction by Use of Photosynthetic Organisms and Biomimetic Systems (2009)
  • 著者名/発表者名: Suleyman I. Allakhverdiev, V.D. Kreslavski, V. Thavasi, Vyacheslav V. Klimov, Toshi Nagata, Hiroshi Nishihara, B. Andersson, S. Ramakrishna
  • 雑誌名: Photochemical & Photobiological Sciences 8 ページ: 148-156
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-catalytic O2 evolution by [(OH2)(Clterpy)Mn(μ-O)2Mn(Clterpy)(OH2)]3+ (Clterpy = 4'-chloro-2, 2':6', 2"-terpyridine) adsorbed on mica with CeIV oxidant (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirosato Yamazaki, Toshi Nagata, Masayuki Yagi
  • 雑誌名: Photochemical & Photobiological Sciences 8 ページ: 204-209
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrogenic reactions on the donor side of Mn-depleted photosystem II core particles in the presence of MnCl2 and synthetic trinuclear Mn-complexes (2009)
  • 著者名/発表者名: Vasily N. Kurashov, Suleyman I. Allakhverdiev, Sergey K. Zharmukhamedov, Toshi Nagata, Vyacheslav V. Klimov, Alexey Yu. Semenova, Mahir D. Mamedov
  • 雑誌名: Photochemical & Photobiological Sciences 8 ページ: 162-166
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reconstitution of the Water-Oxidizing Complex in Manganese-depleted Photosystem II Preparations Using Synthetic Mn Complexes: a Fluorine-19 NMR Study of the Reconstitution Process (2008)
  • 著者名/発表者名: Toshi Nagata, Sergei K. Zharmukhamedov, Andrey A. Khorobrykh, Vyacheslav V. Klimov, Suleyman I. Allakhverdiev
  • 雑誌名: Photosynthesis Resesarch 98 ページ: 277-284
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reconstitution of the Water-oxidizing Complex in Manganese-depleted Photosystem II Preparations Using Synthetic Binuclear Mn(II) and Mn(IV) Complexes: Production of Hydrogen Peroxide (2007)
  • 著者名/発表者名: Toshi Nagata, Takayuki Nagasawa, Sergei K. Zharmukhamedov, Vyacheslav V. Klimov, Suleyman I. Allakhverdiev
  • 雑誌名: Photosynthesis Research 93 ページ: 133-138
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Electrochemistry of Co(III) and Co(I) Complexes Having C5Me5 Auxiliary (2007)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Nagasawa, Toshi Nagata
  • 雑誌名: Biochimica and Biophysica Acta 1767 ページ: 666-670
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Approach towards Artificial Quinone Pools by Use of Photo-and Redox-active Dendritic Molecules (2007)
  • 著者名/発表者名: Toshi Nagata, Yoshihiro Kikuzawa
  • 雑誌名: Biochimica and Biophysica Acta 1767 ページ: 648-652
  • 査読あり
• [学会発表] Building Photosynthesis from Artificial Molecules: Quinone Pool and Neighborhood (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshi Nagata
  • 学会等名: 10th International Global-COE Workshop-Recent Progress in Porphyrin-related Chemistry
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス
  • 年月日: 2010-02-19
• [学会発表] ポテンシャル勾配を持つポルフィリン結合単分子キノンプールの合成と溶液内構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 永田央
  • 学会等名: 第59回錯体化学討論会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] One-Dimensional, Single-Molecular Quinone Pools Containing Porphyrins as Auxiliary Groups (2009)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Kawao
  • 学会等名: International Symposium on the Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds
  • 発表場所: ガトーキングダム札幌
  • 年月日: 2009-07-06
• [学会発表] One-dimensional, Single-Molecular Quinone Pools Containing Porphyrins and Co(II) Complexes as Auxiliary Groups (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Kon
  • 学会等名: International Symposium on the Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds
  • 発表場所: ガトーキングダム札幌
  • 年月日: 2009-07-05
• [学会発表] Single-Molecular Quinone Pools: An Approach toward Photosynthetic Energy Conversion from Organic Chemistry (2009)
  • 著者名/発表者名: Toshi Nagata
  • 学会等名: International Symposium on the Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds
  • 発表場所: ガトーキングダム札幌
  • 年月日: 2009-07-05
• [学会発表] Single-Molecular Quinone Pools: A Synthetic Model of Biochemical Energy Transducer (2008)
  • 著者名/発表者名: Toshi Nagata
  • 学会等名: IUMRS International Conference in Asia
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] Single-Molecular Quinone Pools: An Approach toward Photosynthetic Energy Conversion from Organic Chemistry (2008)
  • 著者名/発表者名: Toshi Nagata
  • 学会等名: Photosynthesis in the Global Perspective
  • 発表場所: インドール(インド)
  • 年月日: 2008-11-29
• [学会発表] ポルフィリンを光受容体とする三元系キノンプールの合成と光反応 (2008)
  • 著者名/発表者名: 永田央
  • 学会等名: 第58回錯体化学討論会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス
  • 年月日: 2008-09-21
• [備考]
  • URL: http://licht.ims.ac.jp/