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J-GLOBAL ID：201302263196852846   整理番号：13A0768374

光化学系IIのD1蛋白質突然変異体中のS_nTyr_Z^・Q_A^-・ラジカル対における電荷再結合: Marcus逆転領域にける長距離電子移動

Charge Recombination in S_nTyr_Z Q_A^- Radical Pairs in D1 Protein Variants of Photosystem II: Long Range Electron Transfer in the Marcus Inverted Region

著者 (4件)： BOUSSAC Alain (CEA Saclay, Gif-sur-Yvette, FRA) ,  RAPPAPORT Fabrice (Univ. Pierre et Marie Curie, Paris, FRA) ,  BRETTEL Klaus (CEA Saclay, Gif-sur-Yvette, FRA) ,  SUGIURA Miwa (Ehime Univ., Ehime, JPN)
資料名： Journal of Physical Chemistry B  (Journal of Physical Chemistry B)
巻： 117  号： 12  ページ： 3308-3314  発行年： 2013年03月28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)

抄録/ポイント： PSII光化学系IIのD1蛋白質突然変異体中光誘起ラジカル対S_nTyr_Z^・Q_A^-・における電荷再結合を低温で調べた。PSIIの異なる立体配置(クラスタMn₄CaO₅の酸化状態S₀,S₁またはS₂;D1蛋白質としてPsbA1,PsbA2またはPsbA3)に関する時間分解EPRスペクトルは反応の駆動力に影響を及ぼすことが予期されている。4.2~50Kの温度範囲で速度論は温度に無関係であり,重水に対する水交換によって影響を受けない。ここで,交換反応は一層高エネルギー状態にある中間体Boltzmann平衡を通す再生なしに~32Åの距離を越える単一段階電子トンネル効果と因果関係にある。PsbA1-PSII中低磁場E_m(Q_A/Q_A^-・)のため予期したPsbA1-PSIIの一層低駆動力にも拘らずラジカル対S_nTyr_Z^・Q_A^-・(S₁に対するk_et=3.4×10^-3/s)はPsbA3-PSII中よりも緩速である。逆に,S₂中高磁場E_m(Tyr_Z^・/Tyr_Z)による予期した一層強駆動力にも拘らずS₁存在で反応は緩速である。これらの観測は電荷再結合がMarcus逆転レジームで起こることを指示している。反応駆動力(S₁に対する室温で-ΔG⁰≒1.2eV)が温度により大きく変わらないことを仮定すると,データは一層短距離を越えた室温蛋白質内ET速度の外挿から予測したよりも実質上高速である最適電子移動速度(仮説的-ΔG⁰=λに対する)を指示した。この変位の可能性源をTyr_Z^・とQ_A^-・間に位置した芳香族補因子によるTyr_Z^・とQ_A^-・間の電子結合の可能性増強を含めて考察した。PsbA2-PSIIとPsbA3-PSII中観測した類似S₁Tyr_Z^・Q_A^-・電荷再結合がPsbA2-PSII中E_m(Q_A/Q_A^-・)がPsbA3-PSII中E_m(Q_A/Q_A^-・)に類似していることを予測した。

シソーラス用語： *光化学系II ,  *タンパク質複合体 ,  突然変異体 ,  *ラジカル対 ,  再結合 ,  立体配置 ,  駆動力 ,  交換反応 ,  *トンネル効果 ,  因果律 ,  弱磁場 ,  強磁場 ,  *Marcus理論 ,  外挿法 ,  補因子 ,  電子移動速度 ,  平衡状態 ,  反応中心【光合成】 ,  アミノ酸残基 ,  時間分解分光法 ,  ESR【磁気共鳴】 ,  温度依存性 ,  葉緑体遺伝子 ,  一重項 ,  *遠距離相互作用 ,  電子移動 ,  電子伝達系 ,  キノン ,  脂環式化合物 ,  ポリエン
準シソーラス用語： D1蛋白質 ,  EPR【磁気共鳴】 ,  psbA遺伝子 ,  ドミナントネガティブ突然変異体 ,  因果関係 ,  光化学系II蛋白質複合体 ,  光誘起 ,  高磁場 ,  酸化状態【生化学】 ,  速度定数 ,  長距離相互作用 ,  低磁場 ,  電荷再結合 ,  電子トンネル効果

分類 (1件)： 光合成  (EB10020I)

物質索引 (1件)： プラストキノンA

タイトルに関連する用語 (8件)： 光化学系II ,  D1蛋白質 ,  突然変異体 ,  ラジカル対 ,  電荷再結合 ,  逆転 ,  長距離 ,  電子移動