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2010 年度 実績報告書

クロロフィルdによる光合成光化学系2電荷分離のメカニズムの新規性と普遍性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21570038
研究機関東京理科大学

研究代表者

鞆 達也  東京理科大学, 理学部・教養学科, 准教授 (60300886)

キーワード光合成 / 光化学系II / 酸化還元電位 / シアノバクテリア / クロロフィルd
研究概要

光合成光化学電荷分離反応を担うクロロフィルとして、これまでにクロロフィルa、ジビニルクロロフィルa、クロロフィルdが知られている。とりわけ、クロロフィルdは吸収極大を近赤外領域にもつため電子伝達の電位の制御が注目されてきた。我々は、この電位制御がどのような原理で行われているかを種々の生物種を用いて本年報告した(Shibamoto et al. FEBS lett. 2010)。この結果から、光化学系IIタンパク質複合体の酸化側の構造変化が還元側の電位に影響を与えている知見を得た。また、珪藻には他の藻類に無い新たな表在性タンパク質Psb31が存在し、酸素発生に重要な役割をもつことを報告した(Nagao et al., J.Biol.Chem.2010)。海洋性シアノバクテリアProchlococcusにおいて、クロロフィルaが合成されず、ジビニルクロロフィルaへ置換される時、アポタンパク質の構造変化も同時に生じているが、これをクロロフィルaしか持たないSynechocystisを形質転換することにより、ジビニルクロロフィルを強制的に発現させた細胞において、吸収および蛍光特性の比較を行った。この測定から、エネルギーおよび電子伝達反応において、色素とタンパク質の最適化が重要であるとの知見を得た(Mimuro et al., Biochim.Biophys.Acta2010)。このような最適化はクロロフィルdを持つAcaryochlorisにおいても存在すると示唆される。また、国際会議においてクロロフィルd生物Acaryochlorisとクロロフィルa生物の還元側の電位の最適化について報告した(Tomo, Okazaki Conference2010)。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (18件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Molecular environments of divinyl chlorophylls in Prochlorococcus and Synechocystis : Differences in fluorescence properties with chlorophyll replacement2011

    • 著者名/発表者名
      Mimuro, M., Murakami, A., Tomo, T., Tsuchiya, T., Watabe, K., Yokono, M., Akimoto, S.
    • 雑誌名

      Biochim.Biophys.Acta

      巻: 1807 ページ: 471-481

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Binding and functional properties of five extrinsic proteins in oxygen-evolving Photosystem II from a marine centric diatom, Chaetoceros gracilis2010

    • 著者名/発表者名
      Nagao, R., Moriguchi, A., Tomo, T., Niikura, A., Nakajima, S., Suzuki, T., Okumura, A., Iwai, M., Shen, J.-R., Ikeuchi, M., Enami, I.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem.

      巻: 285 ページ: 29191-29199

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Species-dependence of the redox potential of the primary quinone electron acceptor Q_A in photosystem II verified by spectroelectrochemistry2010

    • 著者名/発表者名
      Shibamoto, T., Kato, Y., Nagao, R., Yamazaki, T., Tomo, T., Watanabe T.
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 584 ページ: 1526-1530

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Topological Analysis of the Extrinsic PsbO, PsbP and PsbQ Proteins in a Green Algal PSII Complex by Cross-Linking with a Water-Soluble Carbodiimide2010

    • 著者名/発表者名
      Nagao, R., Suzuki, T., Okumura, A., Niikura, A., Iwai, M., Dohmae, N., Tomo, T., Shen, J.-R., Ikeuchi, M., Enami, I.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiology

      巻: 51 ページ: 718-727

    • 査読あり
  • [学会発表] 新奇クロロフィルを合成するAcaryochloris marina MBIC 11017の形質転換体からの光化学系の単離とその性質2011

    • 著者名/発表者名
      土屋徹、秋本誠志、金籐隼人、鞆達也、三室守
    • 学会等名
      第52回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20110320-22
  • [学会発表] 珪藻の光化学系II複合体に結合したアンテナタンパク質FCPの単離と解析2011

    • 著者名/発表者名
      長尾遼、鞆達也、榎並勲、池内昌彦
    • 学会等名
      第52回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20110320-22
  • [学会発表] Acaryochloris marinaの光化学系II色素組成2011

    • 著者名/発表者名
      小島茜、長尾遼、三室守、鞆達也
    • 学会等名
      第52回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20110320-22
  • [学会発表] 原始紅藻Cyanidium caldariumのlysyl oxidase likeタンパク質の性質2011

    • 著者名/発表者名
      諫山昇、長尾遼、榎並勲、鞆達也
    • 学会等名
      第52回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20110320-22
  • [学会発表] Cyanidium caldariumに存在する光化学系II表在性タンパク質PsbQ'の架橋反応とESRを用いたトポロジー解析2011

    • 著者名/発表者名
      巻田灯、伊藤直樹、山崎拓也、長尾遼、足立秀行、太田尚孝、沈建仁、三野広幸、鞆達也
    • 学会等名
      第52回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20110320-22
  • [学会発表] 光化学系II-金ナノ粒子複合体の形成2011

    • 著者名/発表者名
      野地智康, 鈴木博行, 五藤俊明, 鞆達也, 野口巧
    • 学会等名
      第52回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20110320-20110322
  • [学会発表] Characterization of photosystem complexes in a chlorophyll d-dominated cyanobacterium2010

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Tomo, Suleyman I Allakhverdiev, Mamoru Mimuro
    • 学会等名
      The 70th Okazaki Conference, Molecular Mechanism of Photosynthetic Energy Conversion : The Present Research and Future Prospects
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター
    • 年月日
      20101204-06
  • [学会発表] Spectroelectrochemical investigation of redox potential of the primary quinone electron acceptor Q_A in photosystem II for various species2010

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kato, Tadao Shibamoto, Ryo Nagao, Takuya Yamazaki, Miwa Sugiura, Tatsuya Tomo, Tadashi Watanabe
    • 学会等名
      第48回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20100920-22
  • [学会発表] Crude Photosystem II particles from diatom are remarkably unstable2010

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nagao, Tatsuya Tomo, Isao Enami, Masahiko Ikeuchi
    • 学会等名
      15th International Congress of Photosynthesis
    • 発表場所
      Beijing Friendship Hotel
    • 年月日
      20100822-27
  • [学会発表] Localization of PsbQ in Cyanidioschyzon merolae PS II2010

    • 著者名/発表者名
      Takuya Yamazaki, Ryo Nagao, Takehiro Suzuki, Naoshi Dohmae, Tatsuya Tomo
    • 学会等名
      15th International Congress of Photosynthesis
    • 発表場所
      Beijing Friendship Hotel
    • 年月日
      20100822-20100827
  • [学会発表] クロロフィル類および光化学系II複合体における-重項酸素の発生効率の近赤外発光検出による検討2010

    • 著者名/発表者名
      岡崎茂俊、鞆達也、三室守
    • 学会等名
      第32回日本光医学・光生物学会
    • 発表場所
      東京慈恵会医科大学
    • 年月日
      20100730-20100731
  • [学会発表] 光化学系II光化学反応における-重項酸素の直接測定2010

    • 著者名/発表者名
      鞆達也、岡崎茂俊、日下部勇人、長尾遼、三室守
    • 学会等名
      第18回光合成の色素系と反応中心に関するセミナー
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      20100710-20100711
  • [学会発表] アンテナ系における色素の変換とその後の最適化2010

    • 著者名/発表者名
      三室守、村上明男、鞆達也、土屋徹、渡部和幸、秋本誠
    • 学会等名
      第18回光合成の色素系と反応中心に関するセミナー
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      20100710-11
  • [学会発表] Q_Aの酸化還元電位の生物種による違い2010

    • 著者名/発表者名
      加藤祐樹、芝本匡雄, 長尾遼, 山崎拓也, 杉浦美羽, 鞆達也, 渡辺正
    • 学会等名
      第18回光合成の色素系と反応中心に関するセミナー
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      20100710-11
  • [学会発表] 珪藻PSIIに結合した集光性色素タンパク質複合体FCPの精製とその分光特性2010

    • 著者名/発表者名
      長尾遼、渡部和幸、鞆達也、三室守、池内昌彦
    • 学会等名
      第18回光合成の色素系と反応中心に関するセミナー
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      20100710-11
  • [学会発表] 原始紅藻、第4の表在性タンパク質PsbQはPsbEに近接して存在する2010

    • 著者名/発表者名
      山崎拓也、長尾遼、鞆達也
    • 学会等名
      第1回日本光合成学会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      20100604-20100605
  • [学会発表] 強力な分解活性を持つプロテアーゼは珪藻FCPに結合している2010

    • 著者名/発表者名
      長尾遼、鞆達也、榎並勲、池内昌彦
    • 学会等名
      第1回日本光合成学会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      20100604-05
  • [学会発表] Acaryochloris marinaの光化学系IIの単離精製と性質2010

    • 著者名/発表者名
      小島茜、金藤隼人、長尾遼、三室守、鞆達也
    • 学会等名
      第1回日本光合成学会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      20100604-05
  • [備考]

    • URL

      http://www.rs.kagu.tus.ac.jp/tomo/

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公開日: 2012-07-19  

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