2002 Fiscal Year Annual Research Report

光合成反応中心コア色素―タンパク質複合体の光電子授受機能の計測と制御

Research Project

Project/Area Number	14050029
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	渡辺正東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70092385)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	吉田章一郎東京大学, 生産技術研究所, 助手 (40111570)
Keywords	光合成 / 反応中心 / クロロフィル / 電子授受 / レドックス電位 / 電気化学計測 / 分光電気化学
Research Abstract	1.30年来「クロロフィル(Chl)aの二量体」と推測されてきた酸素発生型光合成生物の系I反応中心P700の近傍にChl aのC13^2異性体Chl a'を検出し,調べたかぎりの生物種でChl a/a'のヘテロ二量体がP700を構成していることを明らかにした。これにより,少なくとも系Iコア色素-タンパク質複合体の分子構築に関する議論を刷新することができた。 2.光合成系で量子収率1の光→化学エネルギー変換を可能にしている機能分子間レドックス電位の絶妙なチューニングにつき,その一端を明らかにする目的で,系I反応中心P700のレドックス電位の直接計測を試みた。具体的には,ラン藻Synechococcus PCC6803のチラコイド膜を水溶液に縣濁させ,酸化スズSnO_2を作用極とした薄層電解セルによる分光電気化学計測を行った。その結果,ほぼ100倍量存在するアンテナ色素のスペクトル変化にほとんど妨害されない形で,P700の可逆な一電子酸化を反映するスペクトル変化を観測でき,ネルンストプロットから,P700のE°'値がChl aモノマーの値より約250mV負側の+540mV vs. SHEであることを確認できた。Fe(CN)_6^<3->などのメディエーターを用いない場合も,電子授受速度の低下によるスペクトル変化の遅れはあるものの,ほぼ同じE°'値が得られた。また,種々の光合成生物から単離した系I標品につき,Fe(II)/Fe(III)系を用いる簡便なレドックス滴定を行ったところ,高等な生物ほどP700のレドックス電位が高いことを伺わせる結果を得た。これは従来報告のない知見であり,詳細に検討する価値が大きいと考えられる。

Research Products

(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] Y.Saga, T.Ishikawa, T.Watanabe: "Effect of Metal Ion Exchange on the Photocurrent Response of Bacteriorhodopsin on Tin Oxide Electrodes"Bioelectrochemistry. 57(1). 17-22 (2002)
[Publications] A.Nakamura, E.Yoshida, T.Taki, T.Watanabe: "Universal Existence of One Chlorophyll a' Molecule in Photosystem I of Oxygenic Photosynthetic Organisms"Journal of Photoscience. 9(2). 367-369 (2002)
[Publications] M.Akiyama, T.Watanabe 他5名: "Quest for Minor but Key Chlorophyll Molecules in Photosynthetic Reaction Centers : Unusual Pigment Composition in the Reaction Centers of a Chlorophyll D-dominated....."Photosynthesis Research. 74(2). 97-107 (2002)
[Publications] T.Miyasaka, T.Atake, T.Watanabe: "Generation of Photoinduced Steady Current by Purple Membrane Langmuir-Blodgett Films at Electrodes"Chemistry Letters. 32(2). 144-145 (2003)
[Publications] S.Thanachasai, H.Furukawa, S.Yoshida, T.Watanabe: "Determination of Enzyme Immobilized into Electropolymerized Polymer films"Chemistry Letters. 32(2). 176-177 (2003)
[Publications] S.Thanachasai, S.Yoshida, T.Watanabe: "Effects of Fabrication Parameters on the Enzyme Loading and Sensor Response of Enzyme-Carrying Conductive Polymer Electrodes"Analytical Sciences. (印刷中).
[Publications] 渡辺正(編著)他: "電気化学測定マニュアル基礎編・実践編"丸善. 320 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

光合成反応中心コア色素―タンパク質複合体の光電子授受機能の計測と制御

Principal Investigator

渡辺 正 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70092385)

Research Products

[Publications] Y.Saga, T.Ishikawa, T.Watanabe: "Effect of Metal Ion Exchange on the Photocurrent Response of Bacteriorhodopsin on Tin Oxide Electrodes"Bioelectrochemistry. 57(1). 17-22 (2002)

[Publications] A.Nakamura, E.Yoshida, T.Taki, T.Watanabe: "Universal Existence of One Chlorophyll a' Molecule in Photosystem I of Oxygenic Photosynthetic Organisms"Journal of Photoscience. 9(2). 367-369 (2002)

[Publications] M.Akiyama, T.Watanabe 他5名: "Quest for Minor but Key Chlorophyll Molecules in Photosynthetic Reaction Centers : Unusual Pigment Composition in the Reaction Centers of a Chlorophyll D-dominated....."Photosynthesis Research. 74(2). 97-107 (2002)

[Publications] T.Miyasaka, T.Atake, T.Watanabe: "Generation of Photoinduced Steady Current by Purple Membrane Langmuir-Blodgett Films at Electrodes"Chemistry Letters. 32(2). 144-145 (2003)

[Publications] S.Thanachasai, H.Furukawa, S.Yoshida, T.Watanabe: "Determination of Enzyme Immobilized into Electropolymerized Polymer films"Chemistry Letters. 32(2). 176-177 (2003)

[Publications] S.Thanachasai, S.Yoshida, T.Watanabe: "Effects of Fabrication Parameters on the Enzyme Loading and Sensor Response of Enzyme-Carrying Conductive Polymer Electrodes"Analytical Sciences. (印刷中).

[Publications] 渡辺 正(編著)他: "電気化学測定マニュアル 基礎編・実践編"丸善. 320 (2002)

渡辺正東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70092385)

[Publications] 渡辺正(編著)他: "電気化学測定マニュアル基礎編・実践編"丸善. 320 (2002)