| 研究課題/領域番号 |
22K05022
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
東 雅大 名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (20611479)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| キーワード | 光捕集アンテナ / 光エネルギー伝達 / 分子シミュレーション / 理論計算 / 超分子複合体 |
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| 研究実績の概要 |
光合成系における最初のステップは、光捕集アンテナと呼ばれるタンパク質による光エネルギーの吸収および反応中心への伝達である。光捕集アンテナは、内部に含まれる色素の励起エネルギーの大きさと揺らぎを適切に制御することで、高効率なエネルギー移動を達成しているが、その詳細はよく分かっていない。本研究課題では、光捕集アンテナから反応中心への高効率な光エネルギー伝達機構を分子論的に明らかにすることを目的とする。本年度は、昨年度に引き続き、主に紅色細菌の光捕集アンテナLH2の吸収スペクトルの解析を行った。LH2はB800とB850と呼ばれる吸収エネルギーの異なる2つの色素リングを内包するが、色素が重なったB850の吸収エネルギーを分子シミュレーションにより再現するのは困難だった。本年度は分子シミュレーションの結果を丁寧に解析し、色素バクテリオクロロフィルのアセチル基のねじれ角の制御が重要であり、タンパク質環境を適切に再現することが重要であることが明らかになった。現在、テスト計算では良好な結果を得ており、引き続き解析を進める予定である。また、LH2の集合体を解析するための粗視化モデルの開発も進めている。さらに、これまで研究を進めてきた色素バクテリオクロロフィルのS2状態からS1状態への超高速緩和ダイナミクスの解析も論文としてまとめた。分子軌道の解析や非断熱分子動力学シミュレーションにより配位子が緩和ダイナミクスを高速化することを明らかにした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度は光捕集アンテナLH2の吸収スペクトルの解析を進め、また色素の励起状態緩和ダイナミクスの解析も進めた。研究はおおむね順調に進行していると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後も引き続き、光捕集アンテナの吸収スペクトルの解析を進める。その後、光エネルギー伝達の機構解析に進み、光捕集アンテナ集合体の解析にも展開する予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本年度に研究を円滑に進めるための計算機を購入予定であったが、研究代表者が9月に名古屋大学に異動し、設置場所が確保できなかったため、次年度に繰り越すことにした。次年度に設置場所が確保でき次第、早急に購入する予定である。
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