光合作用分子机制的化学分析方法:在反应中心寻找外来叶绿素

Nippon Kagaku Kaishi Pub Date : 2002-02-10 DOI:10.1246/NIKKASHI.2002.117

Tadashi Watanabe, Akimasa Nakamura, Masami Kobayashi

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引用次数: 3

摘要

在光合作用的初始过程中，关于驱动光→电子能量转换的光化学核心(反应中心)的分子构筑，采用了能够使叶绿素(Chl)类分子变性极小的提取、分析方法和各种分光计测，对此进行了研究。氧发生型光合作用生物(高等植物、藻类、蓝藻)的光化学类I核中存在一分子Chl a’(大量色素Chl a的C132-表单体)，是反应中心P700的必需部件。此外，组成厌氧光合细菌Heliobacterium chlorum和Heliobacillus mobilis的反应中心的各2分子的细菌叶绿素(BChl)g’和81 - OH - Chla，存在于绿硫细菌Chlorobium tepidum的反应中心的2分子BChl a′，首次检测出被认为是构成与海鞘共生的海产产氧发生型原核藻类Acaryochloris marina反应中心的Chl d’的同时，确定了绿硫细菌的初级电子受体BChl 663和生活在酸性环境中的光合作用细菌Acidiphilium rubrum所具有的Zn - BChl a的结构。这些新型微量功能色素的发现和鉴定将有助于光合作用分子机制的讨论进展。

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Chemical Analytical Approach to the Molecular Machinery of Photosynthesis : Quest for Exotic Chlorophylls in the Reaction Centers

光合成の初期過程で光→電子エネルギー変換を駆動する光化学系コア(反応中心)の分子構築につき，クロロフィル(Chl)類の分子変性を極小にできる抽出 · 分析手法とさまざまな分光計測を用いて検討した結果，酸素発生型光合成生物(高等植物 · 藻類 · ラン藻)の光化学系Iコアには1分子のChl a′(多量色素Chl aのC132-エピマー)が存在し，反応中心P700の必須部品となっていることを確認した．そのほか，嫌気性の光合成細菌Heliobacterium chlorumとHeliobacillus mobilisの反応中心を構成するそれぞれ2分子のバクテリオクロロフィル(BChl)g′と81–OH–Chl a，緑色硫黄細菌Chlorobium tepidumの反応中心に存在する2分子のBChl a′，ホヤと共生する海産の酸素発生型原核藻類Acaryochloris marinaの反応中心を構成すると考えられるChl d′を初めて検出するとともに，緑色硫黄細菌の一次電子受容体であるBChl 663と，酸性環境に生息する光合成細菌Acidiphilium rubrumの持つZn–BChl aの構造を決定した．これら新規な微量機能色素の発見 · 同定は，光合成分子機構の議論進展に資すると考えられる．

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