2009 Fiscal Year Annual Research Report
光化学系IIMnクラスターによる光合成水分解反応ケミストリーの研究
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19370061
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
小野 高明 Ibaraki University, 工学部, 教授 (10175268)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三野 広幸 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (70300902)
水澤 直樹 東京大学, 総合文化研究科, 助教 (80342856)
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| Keywords | 光合成 / 光化学系II / Mnクラスター / 酸素発生系 / FTIR / ESR / 水分解反応 / 生物物理学 |
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| Research Abstract |
1.O^<17>同位体水置換した好熱性シアノバクテリアのコアを用い、S_2状態のマルチラインにつき、CW、パルス(フィールドスイープ)ESR測定を行った。O^<17>同位体水置換試料ではCW-ESR信号、マイクロ波強度依存性(緩和)は全く影響を受けなかったが、パルス-ESR信号はその強度が大きく下がった。低下はほぼO^<17>同位体水の含有率に比例しており、O^<17>同位体水では信号が表れていないと推定された。O^<17>とMnクラスターの磁気相互作用に起因していると思われるが、現在のところ、結果を理論的に解釈することは困難である。
2.D1タンパク質のC末端アラニンのαカルボキシル基はMnクラスターの配位子となっている。アラニンを他のアミノ酸に変えた変異体から調製したPS IIコアの中波数領域FTIRスペクトルの測定より、アミノ酸側鎖の変化によりMnクラスター周辺が変化を受けることが示された。
3.Mnクラスターの光構築過程の初発反応である光化学系IIによる二価Mnイオン(Mn^<2+>)の酸化反応を様々な条件で測定し、光構築と比較した。Mn^<2+>の酸化は光構築とは異なるpH依存性雄示すこと、Mn^<2+>の酸化は著しいCa^<2+>依存性を示すことを見出した。
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