【研究分野】生物物理・化学物理・ソフトマターの物理

【研究領域課題番号】26800224 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

光合成 / プロトン移動 / 水分解 / 量子化学 / 分子動力学 / 水素結合 / 酸解離定数 / 蛋白質 / 酸素発生 / 蛋白質構造 / 理論化学 / 光化学系II / NMR化学シフト / 量子化学計算 / 酸解離定数pKa / 水分解反応 / 理論計算 / 水分子

【研究成果の概要】

高等植物・藻類が行っている酸素発生型の光合成では，光化学系II (PSII) 蛋白質が光エネルギーを使って水分子を分解し，１つの酸素分子と４つのプロトンが発生する．この水分解反応の機構を量子化学的計算によって明らかにした．４段階からなる水分解反応において，第一段階で１つのプロトンがPSIIの活性部位(Mn4CaO5錯体) 近くの水分子鎖を通って排出される．第三段階では，別のプロトンが錯体付近に存在するアスパラギン側鎖 (D1-Asp61)を経由して排出される．第四段階から第一段階に戻るときに残りのプロトンが排出される．

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31

【配分額】4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)