原核生物の光化学系Iにおける電子移動反応の指向性:双方向電子移動モデルの普遍性

SANTABARBARA Stefano; SANTABARBARA Stefano; KUPROV Ilya; POLUEKTOV Oleg; CASAL Antonio; CASAL Antonio; RUSSELL Charlotte A.; PURTON Saul; EVANS Michael C. W.

文献

J-GLOBAL ID：201002286437061800 整理番号：10A1753466

原核生物の光化学系Iにおける電子移動反応の指向性:双方向電子移動モデルの普遍性

Directionality of Electron-Transfer Reactions in Photosystem I of Prokaryotes: Universality of the Bidirectional Electron-Transfer Model

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資料名：
巻： 114 号： 46 ページ： 15158-15171 発行年： 2010年11月25日
JST資料番号： W0921A ISSN： 1520-6106 CODEN： JPCBFK 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

原核生物の光化学系I(PS I)中電子移動(ET)反応をSynechocystis sp.PCC6803の野生型細胞と二部位指向突然変異体で調べた。突然変異体は一次電子クロロフィルアクセプタA₀へ軸位配位子として働く反応中心サブユニットPsaAとPsaBのメチオニン残基がヒスチジンと置換されている。100Kでパルス電子常磁性共鳴分光法による解析は二タイプの二次スピン相関ラジカル対存在を指示し,[P₇₀₀⁺A_1A^-]と[P₇₀₀⁺A_1B^-]に割付けた。A_1AとA_1BはPsaAとPsaBの反応中心サブユニットそれぞれに結合したフィロキノン分子である。二次ラジカル対形の各々はPsaA-M688HまたはPsaB-B668H突然変異体のいずれかに選択観測され,それらの両ラジカル対は鉄-硫黄クラスタF_X還元を伴う野生型で観測される。F_XはA₁及び末端受容体F_AとF_B間の中間電子受容体である。光誘起電子スピンエコーの時間とスペクトル依存性解析はラジカル対[P₇₀₀⁺A_1A^-]と[P₇₀₀⁺A_1B^-]間の構造差分解を可能にした。[P₇₀₀⁺A_1A^-]でスピン間距離は25.43±0.01Å,[P₇₀₀⁺A_1B^-]で24.25±0.01Åである。更に,スピン間ベクトルの相対的配向はP₇₀₀⁺ラジカルのgテンソルの面で~60°回転している。これらの推定は結晶構造モデルと一致し,PS Iの反応中心サブユニット両者に結合した補因子が電子輸送に能動的に係わっていることを指示した。本研究は双方向性が原核生物と真核生物両者から型I反応中心の一般的性質であり,ETが大きく非対称であるPS IIと他の型IIの反応中心に対する状況と対照を成すモデルを支持している。低温ET反応の不均一性を定性的に説明する修正モデルを考察した。

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光合成 , 有機化合物のEPR

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