光合成機能に電気化学反応を組合せたNADHの再生と二酸化炭素の固定反応

光合功能与电化学反应相结合的NADH再生和二氧化碳固定反应

基本信息

批准号：
07215212
负责人：
野澤庸則
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題では様々な光合成細菌から、アンテナ、反応中心を含む膜顆粒を単離精製してその電子移動挙動の解明を行った。そのための基礎的知見を得るためにまず単離アンテナおよび反応中心の電気化学的、タンパク質的、分光化学的解明を行った。アンテナには膜内アンテナおよび膜外のクロロゾームアンテナが存在するが前者に対しては主に吸収、円偏光二色性、磁気円偏光二色性を中心に解析し後者に対してはこれに電子顕微鏡、動的光散乱の解析も加え光エネルギーを高効率で活用出来るアンテナの機能構造の解明を行うことに成功した。反応中心に対してはタンパク質遺伝子解析、FTラマンなどの振動分光法、吸収、円偏光二色性、磁気円偏光二色性などの電子分光法を用いて光合成細菌に特徴的なタンパク色素構造の解析を行いそれぞれの光合成細菌の機能的特徴を明らかにできた。光合成膜系を用いるCO_2固定反応に関してはまずこの活性をNMRを用いて測定する手法の開発につとめ、^<31>PNMRを用いると良いことを初めて明らかにした。これを用い紅色イオウ光合成細菌の耐熱種および常温種のCO_2固定反応活性を単離酵素および膜抽出系で解析し高い酵素活性を見出した。光合成細菌系のNADH再生系の構築には反応系を厳密に嫌気条件に保つことが必要であることが分かり、これを直接CO_2固定系と組み合わせることは今後の課題として残された。

在此研究主题中，分离了含有天线和反应中心的膜颗粒，并从各种光合细菌中纯化，以阐明其电子传递行为。为了获得此目的，我们首先对分离的天线和反应中心进行电化学，蛋白质和光谱化学阐明。天线包括膜内和膜外叶绿体天线，但对于前者，它们主要分析了吸收，圆形二色性和磁性圆形二色性，而对于后者，他们还分析了电子显微镜和动态光散射，并为后者提供了较高的能量效应，可以使静态效应效果，从而能够实现静止的效果。使用蛋白质基因分析，诸如FT拉曼等振动光谱，吸收，圆形二色性和磁性圆二分科，分析反应中心，以分析每个光合细菌的光合细菌的蛋白质色素结构以及光合细菌的功能特征。对于使用光合膜系统的CO_2固定反应，我们首先开发了一种使用NMR测量此活动的方法，这是我们首次透露使用 ^<31> pnmr是很好的。使用这种方法，使用分离的酶和膜提取系统分析了红硫光合细菌的耐热和室温物种的CO_2固定反应活性，以找到高酶活性。发现有必要在光合细菌NADH再生系统的构建中严格维护反应系统，并将其与CO_2固定系统结合在一起，仍然是未来的挑战。