単一超分子分光による光合成アンテナの励起状態とエネルギー移動の解析

使用单超分子光谱分析光合天线的激发态和能量转移

基本信息

批准号：
18750158
负责人：
佐賀佳央
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Kinki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

光合成初期過程における集光アンテナ超分子の高効率光エネルギー捕集・伝達機構の解明は光合成の基礎研究のみならず、超分子化学や光エネルギー変換の研究分野に大きく貢献することが期待できる。そこで、集光バクテリオクロロフィル色素の自己組織化で光機能性部位が構築されている緑色光合成細菌の集光アンテナ・クロロゾームを対象とし、単一超分子分光測定と多数を対象とした物性測定の観点からその励起状態とエネルギー移動機構の解明を目指した研究を行った。二種類の緑色光合成細菌(Chloroflexus aurantiacusとChlorobium tepidum)から単離・精製したクロロゾームを対象として、極低温で共焦点レーザー蛍光顕微鏡による測定を行い,単一超分子レベルでの検出を行うことでひとつのクロロゾームに含まれる集光バクテリオクロロフィルの分子数を推定することに成功した。あわせて、単一クロロゾームレベルでの蛍光異方性の測定に成功し、クロロゾームの超分子構造との関連について議論を行った。また、緑色硫黄光合成細菌のクロロゾームに含まれるバクテリオクロロフィルcとバクテリオクロロフィルeの脱金属反応の速度論解析を行い、バクテリオクロロフィルの分子構造が脱金属反応に与える影響を検討した。

可以预期，在早期的光合作用过程中，阐明了高效的光能量收集和传输机制，不仅对光合作用的基础研究，而且对Supramolecule Chemists Chemistry和Light Energy Energy Compraction的研究领域都做出了重要贡献。因此，我们进行了旨在阐明绿色光合细菌的激发态和能量传递机制的研究，其中从单个超分子光谱和物理性质测量的角度来看，光功能部位是由光浓缩的细菌叶绿素染料的自组装构建的。我们通过在极低的温度下使用共聚焦激光荧光显微镜进行测量，成功地估计了一个氯化菌中包含的光浓缩菌氯噬菌的分子数，并在单个上分子水平上进行检测。此外，我们成功地测量了单个叶绿体水平上的荧光各向异性，并讨论了与叶绿体超分子结构的关系。此外，研究了绿硫光合细菌的氯体中包含的细菌氯叶藻和细菌叶绿素E的分类反应的动力学分析，并研究了细菌氯酚基分子结构对脱脂反应的分子结构的作用。

项目成果

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专利数量（0）

Direct Counting of Submicrometer-Sized Photosynthetic Apparatus Dispersed in Medium at Cryogenic Temperature by Confocal Laser Fluorescence Microscopy: Estimation of the Number of Bacteriochlorophyll c in Single Light-Harvesting Antenna Complexes Chloroso

通过共焦激光荧光显微镜直接计数在低温下分散在介质中的亚微米级光合装置：估算单个光捕获天线复合物 Chloroso 中细菌叶绿素 c 的数量

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
J. Phys. Chem. B 111
影响因子：
0
作者：
Miyata K;Tamanushi R;Ohkubo A;Taguchi H;Seio K;Santa T;Sekine M;大窪章寛;Y. Saga;Y. Saga
通讯作者：
Y. Saga

Polarized Fluorescence of Aggregated Bacteriochlorophyll c ard Baseplate Bacteriochlorophyll α in Single Chlorosomes Isolated from Chloroflexus aurantiacus

从橙色绿弯菌分离的单个叶绿素中聚集的细菌叶绿素卡底板细菌叶绿素 α 的偏振荧光

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Biochemistry 46
影响因子：
0
作者：
Miyata K;Tamanushi R;Ohkubo A;Taguchi H;Seio K;Santa T;Sekine M;大窪章寛;Y. Saga;Y. Saga;Y. Shibata
通讯作者：
Y. Shibata