ヘリオバクテリアおよび緑色硫黄細菌型光化学反応中心の機能に関する研究
【研究分野】植物生理
【研究キーワード】
緑色硫黄細菌 / ヘリオバクテリア / 光化学反応中心 / 鉄-硫黄クラスター / シトクロム / キノン / 電子伝達系 / 光合成 / 反応中心 / 閃光分光 / フェレドキシン / 電子伝達
【研究成果の概要】
緑色硫黄細菌 Chlorobium tepidum から精製した反応中心複合体(PS-C)では、電子受容体側には A_0と3種の Fe-Sクラスターが、電子供与体側には2個の cyt c-551が電子伝達体として機能している。多連閃光分光による研究より、キノンは結合しているが電子伝達の主経路には機能していないと結論された。電子供与体側の研究では、光酸化された初発電子供与体P840^+の閃光I発目、2発目後のcyt c-551による再還元速度に差が見られ、これは2個の cyt c-551が反応速度的に等価であるというモデルによって説明された。電子受容体側に関しては、閃光1、2、3発目後の差吸収スペクトルから、3種の Fe-Sクラスターが電子受容体であり、キノンは関与していないという結論が裏打ちされた。測定された P840^+再還元速度より、P840^+と3種のFe-Sクラスター間の電荷再結合反応速度、還元型 Fe-Sクラスターから反応液への電子の漏れの速度を推定し、その解析から、PS-C複合体の最も溶媒側に露出しているFe-Sクラスターの酸化還元電位は3者の中で最高ではないと結論した。C.tepidumから4種の2x[4Fe-4S]型Fdを抽出、精製した。精製PS-C、ホウレンソウFNRの存在下で4種のFdはいずれも高いNADP^+光還元活性を示しが、親和性には最大約4倍の差があった。
ヘリオバクテリア Heliobacillus mobilis から反応中心(PS-H)を界面活性剤による抽出、ショ糖密度遠心、クロマトグラフィーにより部分精製した。PS-H複合体は数種のポリペプチドを含み、フェレドキシン(Fd)還元活性を示したが活性はまだそれほど高くなく、測定条件について検討を行っている。また、PS-Hは酸素感受性が極めて高かった。H.mobilisから2種のFdを精製したが、この内の1つはPS-Cとの親和性が高かったが、他の1つは低かった。
【研究代表者】
【研究分担者】 |
井上 和仁 | 神奈川大学 | 理学部 | 助教授 | (Kakenデータベース) |
楠元 範明 (楠本 範明) | 早稲田大学 | 教育学部 | 講師 | (Kakenデータベース) |
BRETTEL Klau | CEA de Saclay | DBCM | researcher |
SETIF Pierre | CEA de Saclay | DBCM | Research d |
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【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1998 - 1999
【配分額】7,700千円 (直接経費: 7,700千円)