2003 Fiscal Year Annual Research Report

光合成アンテナの分光特性と色素組成の単一超分子レベルでの解析

Research Project

Project/Area Number	02J05747
Research Institution	Ritsumeikan University
Principal Investigator	佐賀佳央立命館大学, 理工学部, 特別研究員(SPD)
Keywords	光合成 / 緑色光合成細菌 / 集光アンテナ組織 / クロロゾーム / バクテリオクロロフィル / 自己会合体 / 蛍光スペクトル / 単一超分子分光
Research Abstract	光合成アンテナにおける効率よい光エネルギー伝達の機構解明は光合成の基礎分野のみならず光エネルギー変換などの応用研究に寄与することが期待される。そこで本研究課題では、緑色光合成細菌の集光アンテナ組織であるクロロゾームとその人工モデルを対象とし、単一分子科学の観点から研究を進めている。クロロゾームに関しては、緑色光合成細菌から単離したクロロゾームを近接場蛍光顕微鏡と共焦点レーザー顕微鏡で可視化し、室温および極低温での単一超分子レベルでの蛍光スペクトルを得ることに成功した。極低温における測定では、基板に吸着させた単一クロロゾームではエネルギー受容体であるベースプレート(BChl-a/タンパク質複合体)の蛍光が観測されないのに対し、吸着させていない単一クロロゾームでは多くのサンプルでベースプレートの蛍光が観測された。このことから、基板に吸着させたクロロゾームではクロロゾームのエネルギー移動効率の低下やベースプレートに移動したエネルギーの失活が起こっている可能性が示唆された。また、単一クロロゾーム内の集光BChl自己会合体の発光極大とベースプレートへのエネルギー移動効率に相関がみられ、集光BChl自己会合体の分光特性がエネルギー移動に重要であることが示された。人工モデルに関しては、ゾル-ゲル法を用いることでBChl-c,d,eおよびそのモデル化合物の自己集積体をシロキサンネットワークで被覆した安定なナノ粒子を調製したこの色素集積体内包ナノ粒子は、共焦点レ-ザー顕微鏡で単一の粒子として可視化することが可能なほど安定であり、単一超分子レベルでの蛍光スペクトルを測定することに成功した。

Research Products
(3 results)

All Other

All Publications (3 results)

[Publications] 佐賀佳央: "Presence of Exclusively Bacteriochlorophyll-c Containing Substrain in the Culture of Green Sulfur Photosynthetic Bacterium Chlorobium vibrioforme Strain NCIB 8327 Producing Bacteriochlorophyll-d"Analytical Sciences. 19. 1575-1579 (2003)
[Publications] 民秋均: "Synthesis of Homologously Pure Bacteriochlorophyll-e and f Analogues from BChls-c/d via Transformation of the 7-Methyl to Formyl Group and Self-Aggregation of Synthetic Zinc Methyl Bacteriopheophorbides-c/d/e/f in Non-Polar Organic Solvent"Tetrahedron. 59. 4337-4350 (2003)
[Publications] 佐賀佳央: "Facile Synthesis of Chlorophyll Analog Possessing a Disulfide Bond and Formation of Self-Assembled Monolayer on Gold Surface"Journal of Photochemistry and Photobiology B : Biology. 73. 29-34 (2004)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

光合成アンテナの分光特性と色素組成の単一超分子レベルでの解析

Principal Investigator

佐賀 佳央 立命館大学, 理工学部, 特別研究員(SPD)

Research Products

[Publications] 佐賀 佳央: "Presence of Exclusively Bacteriochlorophyll-c Containing Substrain in the Culture of Green Sulfur Photosynthetic Bacterium Chlorobium vibrioforme Strain NCIB 8327 Producing Bacteriochlorophyll-d"Analytical Sciences. 19. 1575-1579 (2003)

[Publications] 佐賀 佳央: "Facile Synthesis of Chlorophyll Analog Possessing a Disulfide Bond and Formation of Self-Assembled Monolayer on Gold Surface"Journal of Photochemistry and Photobiology B : Biology. 73. 29-34 (2004)

佐賀佳央立命館大学, 理工学部, 特別研究員(SPD)

[Publications] 佐賀佳央: "Presence of Exclusively Bacteriochlorophyll-c Containing Substrain in the Culture of Green Sulfur Photosynthetic Bacterium Chlorobium vibrioforme Strain NCIB 8327 Producing Bacteriochlorophyll-d"Analytical Sciences. 19. 1575-1579 (2003)

[Publications] 佐賀佳央: "Facile Synthesis of Chlorophyll Analog Possessing a Disulfide Bond and Formation of Self-Assembled Monolayer on Gold Surface"Journal of Photochemistry and Photobiology B : Biology. 73. 29-34 (2004)