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J-GLOBAL ID：202202271005331001   整理番号：22A0808346

膜における光化学系II中のQAセミキノンによる酸素の重炭酸塩制御還元【JST・京大機械翻訳】

Bicarbonate-controlled reduction of oxygen by the Q_A semiquinone in Photosystem II in membranes

著者 (10件)： Fantuzzi Andrea (Department of Life Sciences, Imperial College London, London SW7 2AZ, United Kingdom) ,  Allgower Friederike (The Arrhenius Laboratories for Natural Sciences, Department of Biochemistry and Biophysics, Stockholm University, SE-106 91 Stockholm, Sweden) ,  Baker Holly (Department of Life Sciences, Imperial College London, London SW7 2AZ, United Kingdom) ,  McGuire Gemma (Department of Life Sciences, Imperial College London, London SW7 2AZ, United Kingdom) ,  Teh Wee Kii (Department of Life Sciences, Imperial College London, London SW7 2AZ, United Kingdom) ,  Gamiz-Hernandez Ana P. (The Arrhenius Laboratories for Natural Sciences, Department of Biochemistry and Biophysics, Stockholm University, SE-106 91 Stockholm, Sweden) ,  Gamiz-Hernandez Ana P. (Department of Chemistry, Technische Universitaet Muenchen, D-85747 Garching, Germany) ,  Kaila Ville R. I. (The Arrhenius Laboratories for Natural Sciences, Department of Biochemistry and Biophysics, Stockholm University, SE-106 91 Stockholm, Sweden) ,  Kaila Ville R. I. (Department of Chemistry, Technische Universitaet Muenchen, D-85747 Garching, Germany) ,  Rutherford A. William (Department of Life Sciences, Imperial College London, London SW7 2AZ, United Kingdom)
資料名： Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)
巻： 119  号： 6  ページ： e2116063119  発行年： 2022年 
JST資料番号： D0387A  ISSN： 0027-8424  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： 光化学系II(PSII),水/プラストキノン光酸化レダクターゼは,生物圏で重要なエネルギー入力役割を果たす。非交換性キノンの還元セミキノン型である[数式:原文を参照]は,しばしばO_2との副反応が可能で,スーパーオキシドを形成するが,この反応はまだ実験的に実証されていない。ここでは,植物PSII膜のクロロフィル蛍光を用いて,O_2が10sのt_1/2で生理学的O_2濃度で[数式:原文を参照]を酸化することを示した。スーパーオキシドは化学量論的に生成し,反応速度は[数式:原文を参照]近傍の結合部位へのO_2の接近性によって制御され,見かけの解離定数は70±20μMであった。予想外に,重炭酸塩が非ヘム鉄(Fe2+)上の結合部位から存在しなかったとき,[数式:原文を参照]はO_2を還元するだけであり,重炭酸塩またはギ酸塩の添加は[数式:原文を参照]のO_2依存性崩壊を遮断した。これらの結果は,分子動力学シミュレーションおよびハイブリッド量子力学/分子力学計算と共に,O_2がFe2+上の空重炭酸塩サイトに結合したとき,[数式:原文を参照]からO_2への電子移動が起こることを示した。Fe2+[Brinkert et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.113,12144-12149(2016)]から重炭酸塩解離を誘発する長寿命[数式:原文を参照]を含むPSIIにおける重炭酸塩の保護的役割が最近報告された。本知見は,重炭酸塩放出がO_2をFe2+に結合させ,[数式:原文を参照]を酸化することを可能にすることを示すことにより,この機構を拡張した。これは,[数式:原文を参照]を酸化し,電子移動鎖の過還元状態の化学シグナルであるスーパーオキシドを生成することにより有益である。Copyright 2022 The Author(s). Published by PNAS. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 反応速度 ,  *酸素 ,  光酸化 ,  超酸化物 ,  光合成 ,  化学量論 ,  結合部位 ,  *炭酸水素塩 ,  *セミキノン ,  電子移動 ,  活性酸素 ,  *光化学系II ,  レダクターゼ ,  キノン ,  脂環式化合物 ,  ポリエン
準シソーラス用語： 分子動力学シミュレーション , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 光合成 ,  光阻害 ,  レドックスシグナリング ,  光制御 ,  活性酸素種

分類 (2件)： 光合成  (EB10020I) ,  微生物の生化学  (EG03020N)

物質索引 (1件)： プラストキノン

タイトルに関連する用語 (6件)： 光化学系II ,  QA ,  セミキノン ,  酸素 ,  重炭酸塩 ,  還元