ピコ秒時間スケールで再ワイヤした光合成【JST・京大機械翻訳】

Baikie Tomi K.; Wey Laura T.; Medipally Hitesh; Reisner Erwin; Nowaczyk Marc M.; Friend Richard H.; Howe Christopher J.; Schnedermann Christoph; Rao Akshay; Zhang Jenny Z.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202202462429394 整理番号：22P0282530

ピコ秒時間スケールで再ワイヤした光合成【JST・京大機械翻訳】

Photosynthesis re-wired on the pico-second timescale

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発行年： 2022年01月31日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年02月07日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

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光化学系IIとI(PSIIとPSI)は光合成の光反応を駆動する反応中心錯体である。PSIIは光駆動水酸化(それぞれ,80%と1000e ̄-s ̄-1までの量子効率と触媒速度)とPSIは,さらに収穫した電子(約100%の量子効率)を光増感する。光合成の集光成分の印象的な性能は,H_2発生または代替CO_2固定のようなより高い効率および新しい反応経路を可能にするため,光合成を再配線するための広範な生物学的,人工的およびバイオハイブリッドアプローチを動機づけた。今日まで,これらのアプローチはPSIIの末端電子キノンとPSIの末端鉄-硫黄クラスタでの電荷抽出に焦点を当てた。理想的電子抽出は光励起反応中心から直ちに起こり,最大の熱力学的利得を可能にした。しかし,これは,反応中心が細胞質面からPSII内で約4nm,PSI内で5nmに埋没するので,不可能であると信じられた。ここでは,in vivo超高速過渡吸収(TA)分光法を用いて,生きたシアノバクテリア細胞及び単離光化学系の両方を用いて,外因性電子メディエーター2,6-ジクロロ1,4-ベンゾキノン(DCBQ)を用いて,光励起PSI及びPSIIから電子を直接抽出することが可能であることを示した。DCBQは,初期光励起後に高度に非局在化した電荷移動(CT)状態に関与する末梢クロロフィル色素を酸化できると仮定した。著者らの結果は,バイオエネルギーおよび半人工光合成のための光合成の研究および再配線のための新しい道を開く。【JST・京大機械翻訳】

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光合成

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