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光合成 / 光化学反応中心 / 緑色硫黄細菌 / 酸素感受性 / 電子伝達系 / Chlorobium / フェレドキシン / シトクロム / 反応中心 / 鉄-硫黄クラスター / 閃光分光 / メナキノン / 電子伝達 / NADP^+ / FNR

緑色硫黄細菌Chlorobium tepidumから精製した反応中心複合体(PS-C)では、電子受容体側にはA_0と3種のFe-Sクラスターが、電子供与体側には2個のcyt c-551が電子伝達体として機能している。多連閃光分光実験では、光酸化された初発電子供与体P840^+は、I発目の閃光では半減期約60μ秒、2発目では約100μ秒でcyt c-551により再還元された。この現象は、2個のcyt c-551が反応速度的に等価であるというモデルによって説明でき、電子供与体側に関してはホモダイマー型モデルと矛盾しないと結論された。すなわち、I発目の閃光では2個のcyt c-551が電子を供与できるが、その後のP840とcyt c-551の間の酸化還元平衡(ΔE^0_<cyt>=+53 mV)により2発目では95%のPS-Cで1個のcyt c-551が、5%で2個のcyt c-551が電子を供与するので、みかけの反応速度が低くなるものと説明された。PS-Cは、明所で空気にさらすと電子受容体側が速やかに失活したが、失活部位については検討中である。
C.tepidumから4種の2x[4Fe-4S]型Fdを抽出、精製した。精製PS-C、ホウレンソウFNRの存在下で4種のFdはいずれも高いNADP^+光還元活性を示した。緑色硫黄細菌のFdはこれまで酸素感受性が高いと報告されていたが、C.tepidumのFdは酸素に対して比較的安定で空気中、4℃で6日間後にも10-15%しか失活しなかった。H.mobilisから2種のFdを精製したが、この内の1つは酸素感受性がきわめて高く、4℃、90分で約50%失活した。他の1つは、緑色硫黄細菌のものと同程度に感受性が低かった。

緑色硫黄細菌 / ヘリオバクテリア / 光化学反応中心 / 鉄-硫黄クラスター / シトクロム / キノン / 電子伝達系 / 光合成 / 反応中心 / 閃光分光 / フェレドキシン / 電子伝達

緑色硫黄細菌 Chlorobium tepidum から精製した反応中心複合体(PS-C)では、電子受容体側には A_0と3種の Fe-Sクラスターが、電子供与体側には2個の cyt c-551が電子伝達体として機能している。多連閃光分光による研究より、キノンは結合しているが電子伝達の主経路には機能していないと結論された。電子供与体側の研究では、光酸化された初発電子供与体P840^+の閃光I発目、2発目後のcyt c-551による再還元速度に差が見られ、これは2個の cyt c-551が反応速度的に等価であるというモデルによって説明された。電子受容体側に関しては、閃光1、2、3発目後の差吸収スペクトルから、3種の Fe-Sクラスターが電子受容体であり、キノンは関与していないという結論が裏打ちされた。測定された P840^+再還元速度より、P840^+と3種のFe-Sクラスター間の電荷再結合反応速度、還元型 Fe-Sクラスターから反応液への電子の漏れの速度を推定し、その解析から、PS-C複合体の最も溶媒側に露出しているFe-Sクラスターの酸化還元電位は3者の中で最高ではないと結論した。C.tepidumから4種の2x[4Fe-4S]型Fdを抽出、精製した。精製PS-C、ホウレンソウFNRの存在下で4種のFdはいずれも高いNADP^+光還元活性を示しが、親和性には最大約4倍の差があった。
ヘリオバクテリア Heliobacillus mobilis から反応中心(PS-H)を界面活性剤による抽出、ショ糖密度遠心、クロマトグラフィーにより部分精製した。PS-H複合体は数種のポリペプチドを含み、フェレドキシン(Fd)還元活性を示したが活性はまだそれほど高くなく、測定条件について検討を行っている。また、PS-Hは酸素感受性が極めて高かった。H.mobilisから2種のFdを精製したが、この内の1つはPS-Cとの親和性が高かったが、他の1つは低かった。

【研究分担者】
楠元範明	早稲田大学	教育学部	講師	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
井上和仁	神奈川大学	理学部	助教授	(Kakenデータベース)
楠元範明 (楠本範明)	早稲田大学	教育学部	講師	(Kakenデータベース)
BRETTEL Klau	CEA de Saclay	DBCM	researcher
SETIF Pierre	CEA de Saclay	DBCM	Research d