光合成反応中心機能分子群のレドックス電位計測

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19614003
• 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: 光生命科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 渡辺 正 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70092385)
• 研究分担者: 吉原 佐知雄 宇都宮大学, 工学研究科, 准教授 (70220712)
• 連携研究者: 加藤 祐樹 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (10376634)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 光合成 / 分光電気化学計測 / レドックス電位 / 電子伝達 / 電荷分離

研究概要

酸素発生型光合成生物は、二つの光化学系の反応中心で一次電子供与体が電荷分離反応を引き起こし、続く一連の電子伝達により、光→化学エネルギー変換を行う。しかし、数十段階のエネルギー・電子伝達を経ながら量子収率100%という驚異の効率を支える機能分子間の電子エネルギー準位チューニングと、強力な酸化力を生み水から電子を引き抜く仕組みは大半がブラックボックスにとどまる。本研究は、その全容解明を目的に、機能分子のレドックス電位の精密計測を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Negative Shift of Chlorophyll a Oxidation Potential by Aggregation in Acetonitrile/Ionic Liuqid Mixed Solvents (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Kuroiwa, Y. Kato, T. Watanabe
  • 雑誌名: J. Photochem. Photobiol. A 202 ページ: 191-195
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unique Photosystems in Acaryochloris marina (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Kobayashi, S. Ohashi, H. Miyashita, T. Watanabe
  • 雑誌名: Photosynth. Res 98 ページ: 141-149
  • 査読あり
• [雑誌論文] 光合成初期過程を駆動する分子部品のレドックス電位精密計測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 加藤祐樹, 仲村亮正, 渡辺 正
  • 雑誌名: 光化学 39 ページ: 205-208
• [雑誌論文] Characterization of Highly Purified Photosystem I Complexes form the Chlorophyll d-dominated Cyanobacterium Acaryochloris marina MBIC11017 (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Tomo, Y. Kato, T. Watanabe, 他
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 283 ページ: 18198-18209
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectroelectrochemistry of Cytochrome b559 in the D1-D2-Cyt b559 Complex from Spinach (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Shibamoto, Y. Kato, T. Watanabe
  • 雑誌名: FEBS Lett 582 ページ: 1490-1494
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectro- electrochemistry of P700 in Native Photosystem I Particles and Diethyl Ether-Treated Thylakoid Membranes from Spinach and Thermo- synechococcus elongatus (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Zhang, A. Nakamura, Y. Kuroiwa, Y. Kato, T. Watanabe
  • 雑誌名: FEBS Lett 582 ページ: 1123-1128
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unexpected Difference in the P700 Redox Potential Among Oxygenic Photosynthetic Organisms Revealed by Spectroelectrochemistry (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Kato, A. Nakamura, T. Suzawa, T. Watanabe
  • 雑誌名: Photosynthesis, Energy from the Sun, proceedings of 14^<th> International Congress on Photosynthesis ページ: 109-112
• [雑誌論文] 分光電気化学法を用いた光合成電子伝達成分の酸化還元電位計測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 加藤祐樹, 仲村亮正, 渡辺正
  • 雑誌名: 光合成研究 17 ページ: 63-73
• [学会発表] Spectroelectrochemical Measurement of the Redox Potential of the Primary Electron Acceptor Pheophytin a in Photosystem II (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kato, Miwa Sugiura, Tadashi Watanabe
  • 学会等名: 215th Electrochemical Society Meeting
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 2009-05-26
• [学会発表] Spectroelectrochemical investigation on the redox property of cytochrome b559 in photosystem II reaction center (2009)
  • 著者名/発表者名: Tadao Shibamoto, Yuki Kato, Tadashi Watanabe
  • 学会等名: 215th Electrochemical Society Meeting
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 2009-05-26
• [学会発表] 分光電気化学的手法によるThermosynechococcus elongatus 由来の光化学系II 一次電子受容体フェオフィチンa の酸化還元電位計測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 加藤祐樹, 杉浦美羽, 渡辺 正
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-03-21
• [学会発表] 光合成光化学系IIコア複合体におけるシトクロムb559の酸化還元挙動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 藤田 舞、尾田晃伯、芝本匡雄、加藤祐樹、渡辺正
  • 学会等名: 第2回日本化学会関東支部大会
  • 発表場所: 群馬大学
  • 年月日: 2008-09-18
• [学会発表] 分光電気化学的手法による光化学系II一次電子受容体フェオフィチンaのアニオンラジカルの生成および観測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 尾田晃伯、芝本匡雄、加藤祐樹、渡辺正
  • 学会等名: 日本化学会第88春季年会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2008-03-28
• [学会発表] 光化学系II反応中心複合体におけるシトクロムb559の酸化還元電位のpH依存性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 芝本匡雄、黒岩善徳、加藤祐樹、渡辺正
  • 学会等名: 日本化学会第88春季年会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] 分光電気化学的手法によるAcaryochloris marinaの光化学系I一次電子供与体の酸化還元電位計測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 加藤祐樹、鞆 達也、仲村亮正、土屋 徹、三室守、渡辺正
  • 学会等名: 第49回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2008-03-20
• [学会発表] クロロフィルd を主要色素としてもつシアノバクテリアの光化学系Iのサブユニット組成と光化学反応の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鞆 達也、加藤祐樹、鈴木健裕、秋本誠志、野口巧、土屋徹、堂前直、渡辺正、三室守
  • 学会等名: 第49回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2008-03-20
• [学会発表] Differences in the Redox Potential and Spectroscopic Property of P700 in Oxygenic Photosynthetic Organisms (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Kato, A. Nakamura, T. Suzawa, T. Watanabe
  • 学会等名: 7th International Conference on Tetrapyrrole Photoreceptors in Photosynthetic Organisms
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2007-12-11
• [学会発表] The Characterization of Photosystems I and II in a Chlorophyll d-dominated Cyanobacterium (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Tomo, Y. Kato, S. Akimoto, T. Noguchi, T. Tsuchiya, T. Watanabe, M. Mimuro
  • 学会等名: 7th International Conference on Tetrapyrrole Photoreceptors in Photosynthetic Organisms
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2007-12-11
• [学会発表] Redox Potential of Chl d in vitro (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Ohashi, M. Kasahara, S. Fukuyo, M. Nakazato, K. Iwamoto, Y. Shiraiwa, Y. Kato, T. Watanabe, M. Kobayashi
  • 学会等名: 7th International Conference on Tetrapyrrole Photoreceptors in Photosynthetic Organisms
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2007-12-11
• [学会発表] Fine Redox Potential Tuning among Chlorophylls and Mettaloproteins for Attaining the 100-% Quantum Yield in Charge Separartion and Subsequent Electrton Transfer of Photosynthetic Primary Processes (2007)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Watanabe
  • 学会等名: International Symposium on Metallomics
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 2007-11-25
• [学会発表] さまざまな光合成生物の光化学系IにおけるP700の酸化還元および分光特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 加藤祐樹、仲村亮正、須澤朋之、山下麻美、渡辺正
  • 学会等名: 第22回生体機能関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2007-09-28
• [学会発表] 光化学系IIを構成する補因子シトクロムb559の酸化還元特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 芝本匡雄、黒岩善徳、加藤祐樹、渡辺 正
  • 学会等名: 第22回生体機能関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2007-09-28
• [学会発表] Unexpected Difference in the P700 Redox Potential among Oxygenic Photosynthetic Organisms Revealed by Spectroelectrochemistry (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Kato, A. Nakamura, T. Suzawa, T. Watanabe
  • 学会等名: 14th International Congress of Photosynthesis
  • 発表場所: Glasgow(England)
  • 年月日: 2007-07-14
• [備考]
  • URL: http://www.iis.u-tokyo.ac.jp/Labs/wata_lab/watanabej.html