合成クロロフィル類縁体の自己集積化

合成叶绿素类似物的自组装

基本信息

批准号：
12020259
负责人：
民秋均
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Ritsumeikan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

緑色光合成細菌には、湖泥の深いところ(通常約10〜20m)で成育している種があり、その光合成アンテナ部内の色素分子はバクテリオクロロフィル-e(BChl-e)である。このBChl-eは、従来の緑色細菌のアンテナを構成する色素分子BChl-cの7-メチル基を酸化して7-ホルミル基にした分子構造を取っているが、自己集積に重要な3^1位の水酸基と13位のケトカルボニル基と中心マグネシウムとは保存されている。成育している水深が10m以下であるために、太陽光はわずかしか届かず、かつその波長領域も500〜600nm付近に限定される。このために、この菌は400〜600nmに大きな吸収帯をもっていて、その限定された可視波長領域の弱光をなるべく効率的に吸収するようになっている。通常の緑色細菌は、500〜600nm付近には大きな吸収帯をもたず、あってもカロテノイドによる小さな吸収帯であることが多い。そのため、この>500nmに見られるピークもカロテノイドによるものと当初は思われていたが、カロテノイド合成を阻害した菌でもほぼ同じ吸収帯が見られたことや、色素のみを自己会合させても同様の吸収帯が見られたことから、>500nmに見られるピークはBChl-eの自己会合体によるものであることが判った。つまり、限定された500〜600nmの波長の光を吸収するために、菌が環境応答して、アンテナ色素分子の構造を一部改変(7-CH_3→7-CHO)したものと考えられる。さらに、以上のような物性は、モデル色素分子を用いた人工系でも確認された。7-CH_3→7-CHOへの分子構造の変化が、その自己会合体の超分子構造に大きな影響を与えず、(BChl-c)_nと同様の構造を取っていることも我々のモデル実験から明かになった。

绿色的光合细菌是在湖泥中生长的物种（通常约为10-20m），光合作用天线内的色素分子是细菌氯粘生菌E（BCHL-E）。该BCHL-E具有分子结构，其中7-甲基分子BCHL-C的7-甲基构成了常规绿细菌的天线，被氧化形成7-甲基甲基，但在3^1位置的羟基位置，在13th Tosess和Centralsium的位置上，是ketocaronyl群，并且是中央巨晶型的ketocaronyl组，这是有效的，这是有效的，这是重要的。由于生长的水深度小于10m，因此只有少量的阳光达到其波长，而波长范围限于约500-600nm。因此，细菌的吸收带在400至600 nm之间，旨在尽可能有效地吸收在有限的可见波长范围内的弱光。正常的绿细菌在500-600 nm左右没有大的吸收带，尽管它们确实存在，但它们通常是由类胡萝卜素引起的小吸收带。因此，尽管最初认为该峰> 500 nm是由类胡萝卜素引起的，但在细菌中发现几乎相同的吸收带抑制了类胡萝卜素的合成，并且只有在染料是自我相关时就观察到了相似的吸收带，因此发现在> 500 nm> 500 Nm的峰值是由于自我搭配的BCHL-e-e bchl-e-e的峰值。换句话说，人们认为，为了吸收500-600 nm的有限波长的光，细菌对环境有反应并部分改变天线染料分子的结构（7-CH_3→7-CHO）。此外，在人工系统中，使用模型染料分子也证实了上述物理特性。我们的模型实验还表明，分子结构从7-CH_3到7-cho的变化对其自我相关体的超分子结构没有显着影响，并且具有类似于（BCHL-C）_n的结构。