2013 Fiscal Year Research-status Report
有機合成を基盤とした海洋光合成を担う補助集光性カロテノイドの機能解明
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25410183
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
勝村 成雄 大阪市立大学, 複合先端研究機構, 客員教授 (70047364)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂口 和彦 大阪市立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (80264795)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 海洋光合成初期過程 / 超効率的エネルギー伝達機構解明 / カロテノイド・ペリジニン / カロテノイド・フコキサンチン / アレン結合 / ICT準位 / ３成分連結ワンポットカップリング / アルキニルビニルスズエステル |
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| Research Abstract |
海洋の光合成初期過程では、高次カロテノイドであるペリジニン及びフコキサンチンが主な補助集光性色素として働き、クロロフィルおよびタンパク質と共に形成する超分子複合体において、集光したエネルギーを85%以上の超効率でクロロフィルへ伝達する。本研究では、両者の構造的特徴と機能の関係を明らかにし、超効率的エネルギー伝達機構の解明を目的とする。この目的のため25年度は以下の成果をあげた。（1）超効率的エネルギー伝達の鍵となる SICT準位(intramolecular charge transfer state)の挙動を観測するためには、共役鎖長の短いC32類縁体が最も適していることを先に示した。そこで、アレン結合の役割を解明するため、アレンをオレフィンに改変したC32-フコキサンチンオレフィン類縁体を効率よく合成した。この分子とアレン結合を有するC32-類縁体を比較したところ、ペリジニンの場合と同様に、アレン結合はSICT準位の安定化に貢献することが明らかとなった。（2）既に開発したPd触媒を用いたワンポットでの共役 γ-イリデンブテノリド化合物の高立体選択的合成法を基盤として、C32ペリジニン類縁体Aの３成分連結ワンポット合成を検討した。この目的のために、新たなシントンとしてアルキニルビニルスズエステルBの開発を検討したところ、エチルプロピオレートに対するアンチ選択的エチニルスズ化反応を見出し、Bを選択的に得た。得られたBと標的分子の各セグメントに相当する２種類のビニルヨウ素化合物との連続的な Stilleカップリング、脱シリル化、薗頭カップリングをワンポットで試み、３成分が連結し基本骨格を持った目的化合物を得た。今後、分子内ラクトン化を検討し、Aのワンポット合成の実現を図る。以上のように、本年度は予定した成果を上げることが出来た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
おおむね順調に進展している。海洋光合成を担う海産高次カロテノイドのペリジニン及びフコキサンチンの構造－機能相関を解明するため、共役鎖長の重要性、γ－イリデンブテノリドの意義、アレン結合の役割について検討してきたが、今回、アレン結合の役割を解明できた。その意義は大きい。また、究極のペリジニン合成法としての３成分連結ワンポット合成の手掛かりを掴んだことは、今後の展開が大いに期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題は、海洋光合成初期過程を担う高次カロテノイドのペリジニン及びフコキサンチンの超効率的エネルギー伝達機構の解明である。この目的のために、有機合成と超高速時間分解吸収分光の力量を最大限に発揮しながらこれらのコラボレーションをしてきた結果、両高次カロテノイドの構造－機能相関について大きな成果をあげてきた。今後は、当初の計画通り、両カロテノイドのさらに効率よい合成法を開発しながら、より緊密なコラボレーションを展開することで当初の目的を達成したい。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
本研究を強力に推進するため、博士研究員の雇用を申請計画に組み込んでいる。そのための費用として、当該年度の直接経費の一部を基金として次年度に繰り越した。
次年度４月より博士研究員１名を雇用し、本研究に従事させる。基金として繰り越した分は、その雇用費用の一部に充当する計画である。
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Research Products
(14 results)
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[Journal Article] Excited state properties of a short π-electron conjugated peridinin analogue.2014
Author(s)
Magdaong, N. M.; Niedzwiedzki, D. M.; Greco, J. A.; Liu, H.; Yano, K.; Kajikawa, T.; Sakaguchi, K.; Katsumura, S.; Birge, R. R.; Frank, H. A.
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Journal Title
Chem. Phys. Lett.
Volume: 593
Pages: 132-139
Peer Reviewed
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