| 研究概要 |
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生物化学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も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分子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超分子・クロロゾームやそのモデル超分子、およびクロロゾームの構成色素分子を研究対象とし、摂動の印加による構造・状態変化を誘起しスペクトル特性や反応性を解析した。
緑色硫黄光合成細菌のクロロゾームを構成するバクテリオクロロフィルc、d、eの脱金属反応を弱酸性条件下で誘起し、反応特性を解析した。その結果、クロロフィル環に直結したホルミル基を有するバクテリオクロロフィルeは分子内にホルミル基を持たないバクテリオクロロフィルcやdに比べて脱金属反応速度が著しく遅くなることを見出した。この結果を踏まえて、クロロフィル環に直結したホルミル基が脱金属反応特性に与える影響を調べるため, 酸素発生型光合成生物のクロロフィルa、b、dの脱金属反応解析を弱酸性条件下で行った。また、緑色光合成細菌の集光バクテリオクロロフィル分子のエステル鎖がクロロゾーム型色素自己集積超分子の構造・分光特性変化へ与える影響を調べるため, エステル鎖が異なる自己会合性亜鉛クロロフィル誘導体からなるモデル超分子に摂動を与え、誘起されるスペクトル変化を解析した。さらに、クロロゾームおよびモデル超分子の弱酸性条件下での状態変化についても検討を行った。
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