文献

J-GLOBAL ID：201302232710459927   整理番号：13A0342851

光合成の水分解・酸素発生機構の解明に向けて

Towards elucidation of water-splitting and oxygen-evolving reaction mechanism in photosysthesis

著者 (5件)： 神谷信夫 (大阪市大 複合先端研究機構) ,  神谷信夫 (大阪市大 大学院理学研究科) ,  川上恵典 (大阪市大 複合先端研究機構) ,  梅名泰史 (大阪市大 複合先端研究機構) ,  SHEN Jian-Ren (岡山大 大学院自然科学研究科)
資料名： 放射光  (日本放射光学会誌)
巻： 26  号： 1  ページ： 3-10  発行年： 2013年01月31日 
JST資料番号： L0956A  ISSN： 0914-9287  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 光合成で,太陽の光エネルギーを吸収して水を分解し,酸素とともに,電子とプロトンを発生させている光化学系II膜タンパク質複合体(PS II)の結晶構造を1.9Åの分解能で明らかにした。これまでに報告されていた結晶構造の分解能は3.8-2.9Åの範囲にあり,水分解・酸素発生中心(OEC)として働くMn₄Caクラスターとそれを支える配位子群の構造は不確かで,OECを取り巻いて酸素発生の基質となる水や,基質から引き抜かれたプロトンをPS IIの外に運び出すプロトンパスにおける水の構造はまったく不明であった。これに対して今回の1.9Å分解能の構造解析では,OECはMn₄CaO₅の組成を持ち「歪んだ椅子」の形をしていることが明らかとなり,金属を結びつける5個の酸素原子の内のひとつ(O5)はマイナス1価の水酸化物イオンである可能性が示唆された。また4個のMnの内の1個とCaにそれぞれ2個の水(W1とW2,W3とW4)が配位しており,W2とW3,O5の3個の酸素原子の内の2個の間に新たな酸素-酸素結合が形成されると推定された。プロトンパスについては,酸化還元活性のチロシン残基(Yz)を介した電子移動に共役するプロトン移動経路として,YzからPS IIの外部までつながる水のパスが新たに見いだされた。これらの知見は今後の光合成と人工光合成の研究を一気に加速すると期待される。(著者抄録)

シソーラス用語： *光合成 ,  *光化学系II ,  *タンパク質複合体 ,  *結晶構造 ,  *分解反応 ,  *酸素発生 ,  化学結合 ,  プロトン移動 ,  光触媒反応 ,  X線構造解析 ,  カルシウム化合物 ,  *マンガン化合物 ,  酸化物 ,  クラスタ分子 ,  X線回折 ,  *光化学系IIタンパク質複合体 ,  水分解 ,  人工光合成 ,  X線結晶構造解析 ,  O-O結合 ,  放射光X線回折
準シソーラス用語： 酸素-酸素結合 ,  シンクロトロン放射光X線回折

分類 (1件)： 光合成  (EB10020I)

タイトルに関連する用語 (3件)： 光合成 ,  水分解 ,  酸素発生