光合成・光化学系Ⅱ複合体の原子分解能における酸素発生機構の解明
【研究分野】構造生物化学
【研究キーワード】
光化学系II / 光合成 / 水分解酸素発生機構 / X線結晶構造解析 / Mn4Caクラスター / Mn原子混合原子価 / Kokサイクル / 人工光合成 / 水分解 / 酸素発生 / 金属クラスター / 酸化状態 / SPring-8 / Ｘ線結晶構造解析 / 水分解酸素発生 / 酵素反応
【研究成果の概要】
我々は、光合成で水から酸素を発生させている光化学系II(PSII)の結晶構造を、2011年に1.9 Aの高分解能で報告した。これにより、酸素発生Mnクラスターのもっとも安定な状態とされるKokのS1状態の構造が明らかとなった。しかし、PSIIの酸素発生機構をより深く理解するためには、反応の進行とともに変化するPSIIの構造を知る必要がある。本研究では、４種類の除草剤の複合体、サブユニットの一つを失った変異体、ヨウ素イオンにより失活したPSIIなど多数の結晶構造を明らかにした。またS1状態の前後のS0、S2状態について研究を進め、PSIIの酸素発生機構に関する多くの新たな知見を得た。
【研究代表者】