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光合成初期過程における集光アンテナ超分子の高効率光エネルギー捕集・伝達機構の解明は光合成の基礎研究のみならず、超分子化学や光エネルギー変換の研究分野に大きく貢献することが期待できる。そこで、集光バクテリオクロロフィル色素の自己組織化で光機能性部位が構築されている緑色光合成細菌の集光アンテナ・クロロゾームを対象とし、緑色光合成細菌の生育環境の変化やクロロゾームへの摂動の印加によるクロロゾームの構成成分や超分子構造の変化を誘起・制御する方法論を開発するとともに、それらによって誘起されるスペクトル特性やエネルギー移動特性などの光合成アンテナ機能の変化を解析し、クロロゾームの光機能性部位の超分子構造と機能の相関を明らかにすることを目指した研究を行った。
緑色硫黄光合成細菌Chlorbium tepidumを培地中のビタミンB12濃度を低くして培養することによって、細胞内のバクテリオクロロフィルcの組成を変化させることに成功し、それに伴うクロロゾームのスペクトル特性の変化を各種分光測定で調べた。また、培養条件を変化させることによって緑色硫黄光合成細菌の細胞内で非天然型バクテリオクロロフィルc誘導体を生合成させ、クロロゾームの機能への影響を解析した。あわせて、緑色光合成細菌の集光バクテリオクロロフィルの長鎖炭化水素鎖がクロロゾームの色素自己集積超分子へ与える影響をモデル超分子の挙動解析から示した。
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