光合成系IIにおける水分解反応の学理解明

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24000018
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 沈 建仁 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (60261161)
• 研究分担者: 野口 巧 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60241246) ; 山口 兆 大阪大学, 産業科学研究所, 招聘教授 (80029537) ; 庄司 光男 筑波大学, 数理物科学研究科(系), 助教 (00593550)
• 研究期間 (年度): 2012-05-29 – 2017-03-31
• キーワード: 光合成 / 水分解 / 結晶構造解析 / 光化学系II / 量子計算 / フーリエ変換赤外分光法 / 電子スピン共鳴 / 酸素発生

研究概要

Mn_4CaO_5クラスターの構造に関して、X線損傷を受けない精密構造を解析するため、X線自由電子レーザーSACLAのフェムト秒パルスX線を利用して、約200個のPSII結晶から分解能2.0Åの回折データを収集し、予備的解析から無損傷の構造が得られた。また、紅藻Cyanidium caldarium由来PSIIの結晶構造解析に成功し、真核生物として初めてのPSII構造を得て、原核生物のPSIIにない新たなサブユニットの構造や結合部位を明らかにした。
水分解反応に関わる補因子に関して、フーリエ変換赤外分光法を用い、水分解反応のS3-SO遷移におけるプロトンの放出経路とそれに関与するCl^<->イオンの役割を明らかにした。また、紅藻の表在性蛋白質による水分解反応の制御機構を明らかにした。さらに電子スピン共鳴を用い、マンガン原子に結合する水分子のプロトンを検出し、その構造を明らかにした。
酸素発生反応の理論解析においては、Mn(IV/V)=0の活性種における酸素一酸素結合時に1電子移動と電子ペアでの電子移動が見られた。反応における軌道の相互作用解析(軌道とスピンの相関)により、詳細な電子状態変化を議論し、Mnクラスターに関するEXAFSの測定結果との比較検討を行った。また、QMとQM/MM計算により、PSII-OEC周辺の水素結合ネットワークによるMnクラスターの閉じ込め効果について検討し、水素結合構造によりプロトンリリース経路(PRPI, II)の役割を検討した。Mn_4O_4コア構造における混合原子価状態のJahn-Teller (JT)効果について検討し、MnをCa/Srに置換したOECモデルによりCaドーピングのMnクラスターの構造への効果を明らかにした。さらにPSII-OECの人工触媒としての応用についても検討を行った。

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

X線自由電子レーザーSACLAのフェムト秒パルスX線を用いて、多くの結晶から回折データを収集し、S1状態の無損傷構造をほぼ確立できたので、水分解反応の各中間体の構造を解析するための準備ができた。理論解析による酸素発生の反応機構解析、赤外分光法、電子スピン法による反応に関わる各補欠因子の機能解析、基質としての水分子の位置や状態に関する解析も順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

水分解反応の中間状態のうち、特にS3状態はS1状態から大きな構造変化が起こっているとされているので、単結晶を用いてS3状態の生成条件を確立し、低温でトラップする。得られた結晶をX線自由電子レーザーSACLAのフェムト秒X線を利用して構造解析する。同時にSPring-8のX線を利用して、複数の結晶を用いることでX線ドーズをこれまでの1/10以下に低減させて回折データを収集し、SACLAで得られたS1及びS3状態の無損傷構造を検証し、最終的な構造を決定する。
水分解系およびそのプロトン放出経路に関与するアミノ酸残基の部位特異的変異体および同位体置換体を赤外分光法などの分光学的手法を用いて解析し、水分解反応における役割を解明する。特に、チロシンYZのプロトン共役電子移動反応における役割を明らかにする。
理論計算においては、水分解反応はタンパク場を含んだプロトン移動や電子移動がMnクラスターでの化学反応と連結し、極めて複雑なシステムを構築しているため、Mnクラスターのみだけでなく、十分に大きなQM領域での計算が必要であるので、Mn_4CaO_5クラスターの周辺環壌をリアリステックに考慮した高精度な電子状態計算(大規模QM/MM算)を実施する。計算結果をこれまでの実験結果(XRD, EPR, ENDOR, IR)と比較検討し、Kokサイクルの初期過程だけでなく、S3->S4->S0の酸素発生過程における正しい(信頼性の高い)分子メカニズムを明らかにする。

研究成果

• [雑誌論文] Determination of the PS I content of PS II core preparations using Selective Emission ; a New Emission of PS II at 780 nm (2014)
  • 著者名/発表者名: Jennifer Morton, Jeremy Hall, Paul Smith, Fusamichi Akika, Faisal Hammad Mekky Koua, Jian-Ren Shen, Elmars Krausz
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta 巻: 1,837 ページ: 167-177
  • DOI: 10.1016/j.bbabio.2013.09.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of hydrogen bonding interactions on the redox potential and molecular vibrations of plastoquinone as studied by density functional theory calculations (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Ashizawa and T. Noguchi
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. 巻: (印刷中)
  • DOI: 10.1039/C3CP54742F
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of the basic amino acid residues on the PsbP protein involved in the electrostatic interaction with photosystem II (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Nishimura, C. Uno, K. Ido, R. Nagao, T. Noguchi, F. Sato, K. Ifuku
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta 巻: (印刷中)
  • DOI: 10.1016/j.bbabio.2013.12.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a novel cryogenic microscope with numerical aperture of 0.9 and its application to photosynthesis research (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Shibata, W. Katoh, T. Chiba, K. Namie, N. Ohnishi, J. Minagawa, H. Nakanishi, T. Noguchi, H. Fukumura
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta 巻: (印刷中)
  • DOI: 10.1016/j.bbabio.2014.03.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of Psb31, a novel extrinsic protein of photosystem II from a marine centric diatom and implications for its binding and function (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryo Nagao, Michihiro Suga, Ayako Niikura, Akinori Okumura, Faisal Hammad Mekky Koua, Takehiro Suzuki, Tatsuya Tomo, Isao Enami, Jian-Ren Shen
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 52 ページ: 6646-6652
  • DOI: 10.1021/bi400770d
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence for an Unprecedented Histidine Hydroxyl Modification on D2-His336 in Photosystem II of Thermosynechoccocus vulcanus and Thermosynechoccocus elongatus (2013)
  • 著者名/発表者名: Miwa Sugiura, Kazumi Koyama, Yasufumi Umena, Keisuke Kawakami, Jian-Ren Shen, Nobuo Kamiya, Alain Boussac
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 52 ページ: 9426-9431
  • DOI: 10.1021/bi401213m
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure at 1.5 Å resolution of the PsbV2 cytochrome from the cyanobacterium Thermosynechococcus elongatus (2013)
  • 著者名/発表者名: Michihiro Suga, Thanh-Lan Lai, Miwa Sugiura, Jian-Ren Shen, Alain Boussac
  • 雑誌名: FEBL Lett. 巻: 587 ページ: 3267-3272
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2013.08.023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gold or silver deposited on layered manganese oxide : a functional model for the water-oxidizing complex in photosystem II (2013)
  • 著者名/発表者名: Najafpour MM, Rahimi F, Sedigh DJ, Carpentier R, Eaton-Rye JJ, Shen JR, Allakhverdiev SI
  • 雑誌名: Photosynth Res. 巻: 117 ページ: 423-429
  • DOI: 10.1007/s11120-013-9899-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of Peptide Gemini Surfactants as Novel Solubilization Surfactants for Photosystems I and II of Cyanobacteria (2013)
  • 著者名/発表者名: Koeda S., Umezaki K., Noji T., Ikeda A., Kawakami K., Kondo M., Yamamoto Y., Shen J. -R., Taga K., Dewa T., Itoh S., Nango M., Tanaka T., Mizuno T.
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 29 ページ: 11667-11680
  • DOI: 10.1021/la402167v
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical insight in to hydrogen-bonding networks and proton wire for the CaMn405 cluster of photosystem II. Elongation of Mn-Mn distances with hydrogen bonds (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Shoji, H. Isobe, S. Yamanaka, Y. Umena, K. Kawakami, N. Kamiya, J. -R. Shen and K. Yamaguchi
  • 雑誌名: Catal. Sci. & Technol. 巻: 3 ページ: 1831-1848
  • DOI: 10.1039/C3CY00051F
  • 査読あり
• [雑誌論文] Special issues on Photosynthesis Education honoring Govindjee (2013)
  • 著者名/発表者名: Allakhverdiev S. I., Shen J. -R, Edwards G. E.
  • 雑誌名: Photosynth Res. 巻: 116 ページ: 107-110
  • DOI: 10.1007/s11120-013-9913-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional roles of D2-Lys317 and the interacting chloride ion in the water oxidation reaction of photosystem II as revealed by Fourier transform infrared analysis (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Suzuki, J. Yu, T. Kobayashi, H. Nakanishi, P. Nixon, T. Noguchi
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 52 ページ: 4748-4758
  • DOI: 10.1021/bi301699h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural coupling of extrinsic proteins with the oxygen evolving center in red algal photosystem II as revealed by light-induced FTIR difference spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: U. Uno, K. Nagao, It. Suzuki, I, Tomo, and T. Noguchi
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 52 ページ: 5705-5707
  • DOI: 10.1021/bi4009787
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly resolved proton matrix ENDOR of oriented Photosystem II membranes in the S_2 state (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Nagashima and H. Mino
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta 巻: 1,827 ページ: 1165-1173
  • DOI: 10.1016/j.bbabio,2013.06.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theory of chemical bonds in metalloenzymes XVI. Oxygen activation by high-valent transition metal ions in native and artificial systems (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Yamaguchi, M. Shoji, H. Isobe, Y. Kitagawa, S. Yamada, T. Kawakami, S. Yamanaka, M. Okumura
  • 雑誌名: Polyhedron 巻: 66 ページ: 228-244
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theory of chemical bonds in metalloenzymes XVIII. Importance of mixed-valence configurations for Mn505, CaMn405 and Ca2Mn305 clusters revealed by UB3LYP computations. A bio-inspired strategy for artificial photosynthesis (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Yamaguchi, Y. Kitagawa, H. Isobe, M. Shoji, S. Yamanaka, M. Okumura
  • 雑誌名: Polyhedron 巻: 57 ページ: 138-149
  • 査読あり
• [雑誌論文] DFT calculations of effective exchange integrals at the complete basis set limit on oxo-vanadium ring complex (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Kitagawa, T. Matsui, N. Yasuda, H. Hatake, T. Kawakami, S. Yamanaka, M. Nihei, M. Okumura, H. Oshio, K. Yamaguchi
  • 雑誌名: Polyhedron 巻: 66 ページ: 97-101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ab initio DFT study of magneto-structural correlations of dinuclear mixed-valence Mn complexes (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Yamanaka, K. Komi, K. Ueda, Y. Kitagawa, T. Kawakami, M. Okumura, H. Nakamura, K. Yamaguchi
  • 雑誌名: J. Phys. Conf. Ser. 巻: 428 ページ: 2035 (7)
  • DOI: 10.1088/1742-6596/428/1/012035
  • 査読あり
• [雑誌論文] Linear response function approach for the boundary problem of QM/MM methods (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda, S. Yamanaka, K. Nakata, M. Ehara, M. Okumura, K. Yamaguchi, H. Nakamura
  • 雑誌名: Int. J. Quant. Chem. 巻: 113 ページ: 321-343
  • DOI: 10.1002/qua.24106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Combination of approximate spin-projection and spin-restricted calculation based on ONIOM method for geometry optimization of large biradical systems (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Kitagawa, N. Yasuda, H. Hatake, T. Saito, Y. Kataoka, T. Matsui, T. Kawakami, S. Yamanaka, M. Okumura, K. Yamaguchi
  • 雑誌名: Int. J. Quant. Chem. 巻: 113 ページ: 290-295
  • DOI: 10.1002/qua.24018
  • 査読あり
• [学会発表] 光合成光化学系IIにおけるMnクラスターの損傷が非ヘム鉄の酸化還元電位に及ぼす影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 加藤祐樹、野口巧
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20140327-30
• [学会発表] シアノバクテリアの光化学系IIにおける表在性蛋白質と水分解中心との相互作用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 長尾遼、中西華代、鞆達也、野口巧
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 20140318-20
• [学会発表] 光化学系IIにおいてMn除去は非ヘム鉄の酸化還元電位を変動させるか? (2014)
  • 著者名/発表者名: 加藤祐樹、野口巧
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 20140318-20
• [学会発表] 光化学系IIにおけるテロシンYzの水素結台構造とプロトン移動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中村伸、長尾遼、高橋亮太、野口巧
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 20140318-20
• [学会発表] 高等植物の光化学系II膜表在性サブユニットの結合様式 (2014)
  • 著者名/発表者名: 酉村太志、宇野千尋、井戸邦夫、長尾遼、深尾陽一郎、野口巧、佐藤文彦、伊福健太郎
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 20140318-20
• [学会発表] Dedicated comparison of light-harvesting dynamics between the cyanobacterial and the higher plant photosystem II (2014)
  • 著者名/発表者名: Ahmed Ali, Yutaka Shibata, Ryo Nagao, Takumi Noguchi, Hiroshi Fukumura
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 20140318-20
• [学会発表] Development of a novel cryogenic microscope and its application to the fluorescence spectroscopy of single photosystem I complexes (2014)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Namie, Wataru Katoh, Hanayo Nakanishi, Takumi Noguchi, Hiroshi Fukumura, and Yutaka Shibata
  • 学会等名: 日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 20140318-20
• [学会発表] 大規模QM/MMによる光合成酸素発生中心の電子状態 (2014)
  • 著者名/発表者名: 庄司光男, 磯辺寛, 山中秀介, 沈建仁, 山口兆
  • 学会等名: 日本化学会春年会2014(口頭)
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] QM/MM法による光合成酸素発生中心の電子状態と構造 (2014)
  • 著者名/発表者名: 庄司光男
  • 学会等名: 分野融合による新材料開発のための計算科学(oral-Invited)
  • 発表場所: AICS RIKEN
  • 年月日: 2014-03-08
  • 招待講演
• [学会発表] 光化学系II水分解中心と表在性蛋白質との相互作用 : FTIR法による解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 長尾遼、中西華代、靹達也、野口巧
  • 学会等名: 生物物理学会中部支部講演会
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2014-03-06
• [学会発表] 光化学系IIにおけるMnクラスターの損傷がアクセプター側機能分子に及ぼす影響―FTIR分光電気化学計測による解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 加藤祐樹、野口巧
  • 学会等名: 生物物理学会中部支部講演会
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2014-03-06
• [学会発表] Crystal structure of oxygen evolving photosystem ii at 1.95 A resolution with reduced radiation damage (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Suga, F. Akita and J. -R. Shen
  • 学会等名: The 12th Conference of the Asian Crystallographic Association
  • 発表場所: Hong Kong
  • 年月日: 20131207-10
• [学会発表] Hydrogen-bond networks and water channels revealed in the 1.9 Å structure of Photosystem II (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Umena, K. Kawakami, N. Kamiya and J. -R. Shen
  • 学会等名: Intentional Conference on Bio/Mimetic Solar Energy Conversion 2013 Osaka
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 20131122-24
• [学会発表] 光合成水分解反応の赤外分光解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野口巧
  • 学会等名: 物性研究所短期研究会
  • 発表場所: 物性研
  • 年月日: 20131111-13
  • 招待講演
• [学会発表] Structural basis of photosynthetic water-splitting (2013)
  • 著者名/発表者名: J. -R. Shen
  • 学会等名: The 6th Asia and Oceania Conference on Photobiology
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 20131110-13
• [学会発表] 生物による可視光を利用した水分解の仕組み (2013)
  • 著者名/発表者名: 沈 建仁
  • 学会等名: 文部科学省「革新的ハイパフォーマンス・コンピューティング・インフラ(HPCI)の構築」計算分子科学研究拠点 TCCI第3回実験化学との交流シンポジウム
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20131105-06
• [学会発表] FTIR-spectroelectrochemical investigation into whether Mn-depletion influences the redox potential of the non-heme iron in photosystem II (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kato, Takumi Noguchi
  • 学会等名: 日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20131028-30
• [学会発表] FTIR study on the functions of extrinsic proteins in cyanobacterial photosystem II : Evolutionary aspect of extrinsic proteins (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryo Nagao, Hanayo Ueoka-Nakanishi, Chihiro Uno, Tatsuya Tomo, and Takumi Noguchi
  • 学会等名: 日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20131028-30
• [学会発表] FTIR evidence for the presence of a strong H-bond with high proton polarizability between the Y_Z radical and a His in photosystem II (2013)
  • 著者名/発表者名: Shin Nakamura, Ryo Nagao, Hanayo Ueoka-Nakanishi, Ryouta Takahashi, Takumi Noguchi
  • 学会等名: 日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20131028-30
• [学会発表] 光合成・光化学系IIの酸素発生中心に見られる構造の違い (2013)
  • 著者名/発表者名: 神谷信夫・硯智史・梅名泰史・川上恵典・沈建仁
  • 学会等名: 新学術領域研究「人工光合成による太陽光エネルギーの物質変換 : 実用化に向けて異分野融合」第2回公開シンポジウム
  • 発表場所: 滋賀
  • 年月日: 20131026-27
• [学会発表] Principles of biological light-energy conversion and perspectives of its utilization for clean energy production (2013)
  • 著者名/発表者名: J. -R. Shen
  • 学会等名: 中国植物学会80周年記念大会
  • 発表場所: Nanchang, China
  • 年月日: 20131013-16
• [学会発表] Atomic structure of photosystem II membrane-protein complex and the mechanism of photosynthetic water-splitting (2013)
  • 著者名/発表者名: J. -R. Shen
  • 学会等名: The Fourth Symposium of the Chinese Protein Society
  • 発表場所: Hefei, China
  • 年月日: 20131012-14
• [学会発表] Characteristics of pigment organization and their implications in the energy and electron transfer in photosystem II revealed by its high resolution structure (2013)
  • 著者名/発表者名: J. -R. Shen
  • 学会等名: International Conference on Tetrapyrrole Photoreceptors from Photosynthetic Organisms (ICTPPO 2013)
  • 発表場所: Wuhan, China
  • 年月日: 20130911-15
• [学会発表] Spectral and functional studies on siphonaxanthin type light-harvesting complex of photosystem II from Bryopsis corticulans (2013)
  • 著者名/発表者名: W. Wang-, J. -R. Shen and T. Kuang
  • 学会等名: International Conference on Tetrapyrrole Photoreceptors from Photosynthetic Organisms (ICTPPO 2013)
  • 発表場所: Wuhan, China
  • 年月日: 20130911-15
• [学会発表] High-resolution femtosecond crystallography at SACLA, a challenge of reducing the X-ray radiation damage on super molecular assemblies (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Ago, K. Hirata, G. Ueno, H. Murakami, T. Tosha, T. Hisano, M. Kubo, H. Sugimoto, Y. Shiro, M. Yamamoto, E. Yamashita, J. -R. Shen, K. Shinzawa-Ito, K. Kato, M. Hatanaka, S. Takemura, N. Yano. T. Oeura. S. Yoshikawa
  • 学会等名: 11th International Conference on Biology and Synchrotron Radiation (BSR)
  • 発表場所: Hamburg, Germany
  • 年月日: 20130908-11
• [学会発表] FTIR study on the role of a chloride ion in photosynthetic water oxidation (2013)
  • 著者名/発表者名: Takumi Noguchi, Hiroyuki Suzuki, Jianfeng Yu, Takashi Kobayashi, Hanayo Nakanishi, and Peter J. Nixon
  • 学会等名: 7th International Conference on Advanced Vibrational Spectroscopy
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20130825-30
• [学会発表] FTIR-Spectroelectrochemical Study on the Influence of the Mn-depletion from photosystem II on the redox potential of the non-heme iron (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kato and Takumi Noguchi
  • 学会等名: 7th International Conference on Advanced Vibrational Spectroscopy
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20130825-30
• [学会発表] Structural basis of photosynthetic water oxidation (2013)
  • 著者名/発表者名: J. -R. Shen
  • 学会等名: The 16th International Congress on Photosynthesis Research
  • 発表場所: St. Louis. USA
  • 年月日: 20130811-16
• [学会発表] Light-harvesting dynamics in photosystem II : a combination of time-resolved fluorescence spectroscopy and microscopic theory (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Shibata, A. I. A. Mohamed, S. Nishi, K. Kawakami, J. -R. Shen, R. Nagao, T. Noguchi, H. Fukumura and T. Renger
  • 学会等名: The 16th International Congress on Photosynthesis Research
  • 発表場所: St. Louis, USA
  • 年月日: 20130811-16
• [学会発表] Emission from the Deep Red State in PS II core complexes (2013)
  • 著者名/発表者名: E. Krausz, J. Morton, J. Hall, P. Smith, F. Akita and J. -R. Shen
  • 学会等名: The 16th International Congress on Photosynthesis Research
  • 発表場所: St. Loui, USA
  • 年月日: 20130811-16
• [学会発表] Crystal structure of Psb31, a novel extrinsic protein of photosystem II from a marine centric diatom Chaetoceros gracilis (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Suga, R. Nagao, A. Niikura, A. Okumura, F. H. M. Koua, T. Suzuki, T. Tomo, I. Enami and J. -R. Shen
  • 学会等名: The 16th International Congress on Photosynthesis Research
  • 発表場所: St. Louis. USA
  • 年月日: 20130811-16
• [学会発表] Magneto-structural correlations 1. Magnetic interaction parameters in the S2 state of the oxygen-evolving complex in photosystem II (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Isobe, M. Shoji, S. Yamanaka, Y. Umena, K. Kawakami, N. Kamiya, J. -R. Shen, and K. Yamaguchi
  • 学会等名: The 16th International Congress on Photosynthesis Research
  • 発表場所: St. Louis. USA
  • 年月日: 20130811-16
• [学会発表] QM/MM study on the photosystem II oxygen evolving complex at the S1 state (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Shoji, H. Isobe, S. Yamanaka, N. Kamiya, J. -R Shen and K. Yamaguchi
  • 学会等名: The 16th International Congress on Photosynthesis Research
  • 発表場所: St. Louis, USA
  • 年月日: 20130811-16
• [学会発表] Durability of oxygen evolution of photosystem II incorporated into lipid bilayers (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Noji, M. Kondo, K. Kawakami, J. -R. Shen, M. Nango and T. Dewa
  • 学会等名: The 16th International Congress on Photosynthesis Research
  • 発表場所: St. Louis, USA
  • 年月日: 20130811-16
• [学会発表] How iodine ions inhibit the oxygen evolution of photosystem II? (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Kawakami, D. Hagiwara, Y. Umena, J. -R. Shen, N. Kamiya
  • 学会等名: The 16th International Congress on Photosynthesis Research
  • 発表場所: St. Louis, USA
  • 年月日: 20130811-16
• [学会発表] The mechanism of solar water oxidation : a high-resolution molecular and electronic structure of the oxygen-evolving complex of photosystem II (2013)
  • 著者名/発表者名: K. V. Lakshmi, S. Milikisiyants, C. Coates, R. Chatterjee, F. H. M. Koua and J. -R. Shen
  • 学会等名: The 16th International Congress on Photosynthesis Research
  • 発表場所: St. Louis, USA
  • 年月日: 20130811-16
• [学会発表] Magneto-structural correlations II. Full geometry optimizations of eight spin configurations of camn4o5 cluster and calculations of magneti interaction parameters in the sl and s3 states of oxygen evolving complex of photosystem II (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Isobe, J. -R. Shen, M. Shoji, S. Yamanaka, K. Yamaguchi, Y. Umena, K. Kawakami and N. Kamiya
  • 学会等名: The 16th International Congress on Photosynthesis Research
  • 発表場所: St. Louis, USA
  • 年月日: 20130811-16
• [学会発表] The function and mechanism of TyrZ in Photosystem II (2013)
  • 著者名/発表者名: C. Zhang, J. -R. Shen, Y. Ren and J. Zhao
  • 学会等名: The 16th International Congress on Photosynthesis Research
  • 発表場所: St. Louis, USA
  • 年月日: 20130811-16
• [学会発表] Site-specific structural modification around the special pair of homodimeric photosynthetic reaction center in green sulfur bacteria (2013)
  • 著者名/発表者名: Chihiro Azai, Yuko Sano, Yuki Kato, Takumi Noguchi, Hirozo Oh-oka
  • 学会等名: The 16th International Congress on Photosynthesis
  • 発表場所: St. Louis, USA
  • 年月日: 20130811-16
• [学会発表] Influence of Mn-depletion on the redox potential of the non-heme iron in photosystem II as revealed by FTIR-spectroelectrochemistry (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kato and Takumi Noguchi
  • 学会等名: The 16th International Congress on Photosynthesis
  • 発表場所: St. Louis, USA
  • 年月日: 20130811-16
• [学会発表] FTIR study on the interactions of the extrinsic proteins with the water-oxidizing center in cyanobacterial photosystem II : Evolutionary aspect of the functions of the extrinsic proteins (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryo Nagao, Hanayo Ueoka-Nakanishi, Chihiro Uno, Tatsuya Tomo, and Takumi Noguchi
  • 学会等名: The 16th International Congress on Photosynthesis
  • 発表場所: St. Louis, USA
  • 年月日: 20130811-16
• [学会発表] Theoretical Study of Artificial and Natural Water Oxidation (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Isobe, M. Shoji, S. Yamanaka, Y. Umena, K. Kawakami, N. Kamiya, K. Tanaka, J. -R. Shen and K. Yamaguchi
  • 学会等名: AWEST2013 (The 1st Awaji International Workshop on Electron Spin Science & Technology : Biological and Materials Science Oriented Applications)
  • 発表場所: Awaji, Japan
  • 年月日: 20130616-18
• [学会発表] 除草剤 : 光化学系IIの電子伝達阻害剤の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中絢子・硯智史・麻田俊雄・川上恵典・梅名泰史・沈建仁・宮原郁子・神谷信夫
  • 学会等名: 第13回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 鳥取
  • 年月日: 20130612-14
• [学会発表] 酸素発生光化学系II複合体におけるβ-クリプトキサンチンの同定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川上 恵典・藤井 律子・梅名泰史・小澤 真一郎・高橋 裕一郎・橋本 秀樹・神谷 信夫・沈建仁
  • 学会等名: 第4回日本光合成学会年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20130531-0601
• [学会発表] 光合成酸素発生系における表在性蛋白質とC1^-結合部位の相互作用 : NO3-^-置換による赤外分光解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 近藤淳平、野口巧
  • 学会等名: 日本光合成学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20130531-0601
• [学会発表] 天然の光合成タンパク質と金ナノ粒子を用いた人工光合成ナノデバイスの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 河原弘典, 井上名津子, 加藤祐樹, 中西華代, 鞆達也, 菓子野康浩, 野口巧
  • 学会等名: 日本光合成学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20130531-0601
• [学会発表] 光化学系IIにおけるMn除去が非ヘム鉄の酸化還元電位に及ぼす影響-FTIR-分光電気化学法によるアプローチ (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤祐樹、野口巧
  • 学会等名: 日本光合成学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20130531-0601
• [学会発表] 緑色瀬細菌の一次電子供与体P840の酸化還元差スペクトルの帰属検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 浅井智広、佐野裕子、加藤祐樹、野口巧、大岡宏造
  • 学会等名: 日本光合成学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20130531-0601
• [学会発表] Mechanism of photosynthetic water-splitting based on high resolution structural analysis of photosystem II (2013)
  • 著者名/発表者名: J. -R. Shen
  • 学会等名: 8th Asian Biophysics Association (ABA) Symposium
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 20130526-29
• [学会発表] Inhibition of electron transfer in photosystem II studied by crystal structure analysis and quantum chemical calculation (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Tanaka, S. Suzuri, T. Asada, K. Kawakami, Y. Umena, J. -R. Shen, M. Ikuko and N. Kamiya
  • 学会等名: 4th International Symposium on Diffraction Structural Biology
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 20130526-29
• [学会発表] Comparison of Structure of Cyanobacteria and Spinach Photosystem II Studied by PELDOR (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Kawamori, J. -R. Shen and H. Mino
  • 学会等名: 18th International Society of Magnetic Resonance (ISMAR)
  • 発表場所: Rio de Janeiro, Brazil
  • 年月日: 20130519-24
• [学会発表] Mechanism of photosynthetic water oxidation as studied by flash-induced FTIR difference and time-resolved IR spectroscopies (2013)
  • 著者名/発表者名: Takumi Noguchi
  • 学会等名: The Ith International Conference on Time-Resolved Vibrational Spectroscopy
  • 発表場所: Beppu, Oita, Japan
  • 年月日: 20130519-24
  • 招待講演
• [学会発表] 光合成における可視光を利用した水分解の分子機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 沈 建仁
  • 学会等名: 豊田理化学研究所 平成25年特定課題研究第2回研究会 「水素を新しいエネルギー源とする新領域の構築」
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2013-12-04
• [学会発表] FTIR study of photosynthetic water oxidation and application to artificial photosynthesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Takumi Noguchi
  • 学会等名: 日本分光学会国際シンポジウム「分光学の太陽電池・天然/人工光合成への応用」
  • 発表場所: 大阪大
  • 年月日: 2013-11-20
  • 招待講演
• [学会発表] 水から酸素を生み出す仕組み (2013)
  • 著者名/発表者名: 沈 建仁
  • 学会等名: 第13回 RIBSバイオサイエンスシンポジウム&日本光合成学会公開講座「光と水、空気、土からはじまるエネルギー生産」
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2013-11-15
• [学会発表] QM/MM study on the photosystem II oxygen evolving complex at the S1 state (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Shoji
  • 学会等名: 第51回日本生物物理学会年会(Oral)
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2013-10-28
  • 招待講演
• [学会発表] QM/MM法による光合成酸素発生中心S1状態の電子状態解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 庄司光男
  • 学会等名: 第2回公開シンポジウム人工光合成特別セッション(口頭)
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 2013-10-27
  • 招待講演
• [学会発表] 酸素を作り出す植物の仕組み ―生体光エネルギー変換の仕組み― (2013)
  • 著者名/発表者名: 沈 建仁
  • 学会等名: 豊橋技術科学大学 エレクトロニクス先端融合研究所
  • 発表場所: 豊橋
  • 年月日: 2013-10-01
• [学会発表] Theoretical investigation on the absorption spectrum of photosystem as a biomarker of extrasolar plants (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Taguchi, Y. Komatsu, A. Sato, M. Shoji, M. Kayanuma, K. Kamiya, K. Shiraishi, K. Yabana, and M. Umemura
  • 学会等名: ISTCP-8 (poster)
  • 発表場所: Budapest, Hungary
  • 年月日: 2013-08-25
• [学会発表] 酸素を作り出す植物の仕組み (2013)
  • 著者名/発表者名: 沈 建仁
  • 学会等名: SPring-8, サマー・サイエンスキャンプ2013
  • 発表場所: 播磨
  • 年月日: 2013-08-06
• [学会発表] ゆがんだ椅子―酸素を作り出す植物の仕組み (2013)
  • 著者名/発表者名: 沈 建仁
  • 学会等名: 岡山大学エクスペリメンタルイベント 科学と芸術第一回 「山水の思考」
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2013-07-27
• [学会発表] Theoretical investigation on the electronic structures of photosystem II oxygen evolving complex at the S2 state (2013)
  • 著者名/発表者名: ◯M. Shoji, H. Isobe, S. Yamanaka, N. Kamiya, J. -R. Shen, K. Yamaguchi
  • 学会等名: 1st Awaji International Workshop on "Electron Spin Science & Technology : Biological and Materials Science Oriented Applications" (oral-invited)
  • 発表場所: Awaji
  • 年月日: 2013-06-16
  • 招待講演
• [学会発表] The energy transfer simulation for detecting photosynthetic biosignatures on extrasolar planets (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Komatsu, M. Umemura, M. Shoji, K. Yabana, K. Shiraishi, K. Kamiya, M. Kayanuma, A. Sato
  • 学会等名: 1st Awaji International Workshop on "Electron Spin Science & Technology : Biological and Materials Science Oriented Applications"(Poster)
  • 発表場所: Awaji
  • 年月日: 2013-06-16
• [図書] Stress Biology of Cyanobacteria, Edited by Ashish Kumar Srivastava, Amar Nath Rai, Brett A. Neilan (2013)
  • 著者名/発表者名: Mohammad Mandi Najafpour, Atefeh Nemati Moghaddam, Jian-Ren Shen and Govindjee
  • 総ページ数: 41-60
  • 出版者: Water Oxidation and Water Oxidizing Complex in Cyanobacteria
• [備考] 岡山大学大学院目然科学研究科 生体超分子構造研究室ホームページ
  • URL: http://www.biol.okayama-u.ac.jp/shen2/トップ.htm
• [備考] 名古屋大学理学研究科光生体エネルギー研究室ホームページ
  • URL: http://www.glab.phys.nagoya-u.ac.jp/