꽁 머니 슬롯 Research : 식물 및 새로운 촉매의 광합성

2014 년 12 월 5 일

출처 : 꽁 머니 슬롯 (일본), 홍보 센터
즉시 릴리스 : 2014 년 12 월 15 일

꽁 머니 슬롯 Research : 식물 및 새로운 촉매의 광합성
(슬롯사이트, 2014 년 12 월 15 일) Okalama 꽁 머니 슬롯의 연구원들은 Sacla의 Xfel에 의해 Photosystem II의 기본 구조를 공개했습니다.

Sacla에서 Xfel에 의해 공개 된 Photosystem II의 기본 구조

Riken Harima Center의 연구팀과 협력하여 자연 과학 기술학과 Oknaama 꽁 머니 슬롯 대학원의 연구원들은 PhotyStem II (PSII)의 새로운 결정 구조를 해결했습니다. 이 그룹은 X 선이없는 전자 레이저 (XFEL) 시설 SACLA의 펨토초 펄스를 사용하여 시아 노 박테리아에서 PSII의 손상이없는 결정 구조를 얻었습니다Thermosynechococcus vulcanus1.95-Å 해상도 (그림 1a). 구조는 인공 촉매의 설계에 도움이 될 수 있습니다.

결과는 2014 년 11 월 26 일에저널 자연.

(doi : 10.1038/nature13991)

PSII의 구조-광합성 동안 물의 산화를 촉진하는 식물 및 기타 광합성 유기체에서 거대한 막 단백질 복합체의 구조는 이전에 Jian-Ren Shen과 그의 동료들에 의한 Synchrotron 방사선 X- 선 회절을 사용하여 해결되었습니다. 이것은 Science 저널에 의해 2011 년의 획기적인 획기적인 주자 중 한 명으로 선정되었습니다. 그러나 이전에 사용 된 싱크로트론 방사선 X- 레이는 PSII의 촉매 심장 인 MN4CAO5 클러스터를 손상시키는 것으로 생각된다 (도 1B). M. Suga, F. Akita 및 Okenama 꽁 머니 슬롯의 Jian-Ren Shen이 이끄는 그룹의 다른 동료들은 Masaki Yamamoto가 이끄는 팀과 Riken Harima Center의 Hideo Age 팀과 협력하여 Xfel을 사용하여 구조를 해결했습니다. XFEL이 제공하는 펨토초 X- 선 펄스는 너무 짧아 방사선 손상이 발생하기 전에 데이터 수집이 허용되어 처음으로 기본 구조를 해결할 수 있습니다. 그들이 달성 한 해상도는 이전 구조와 거의 동일합니다. 새로운 구조에 기초하여, 물 산화 메커니즘은 더 자세히 고려 될 수있다 (그림 2).


새로운 구조"광합성 장치의 OEC (Oxygen-Volving Complex)에 대한 전례없는 통찰력을 제공합니다., '뉴스 및 견해'논평은 자연과 같은 문제에 나타났습니다. "OEC의 분광 데이터에 대한 우리의 이해에 도움이되는 자세한 정보를 제공하고, 물 분할 반응의 계산 연구를위한 새로운 출발점으로 작용하며, 그 반응의 메커니즘에 대한 귀중한 단서", 동일한 주석에 의해 인용 된대로


성과는 화학 및 화학 산업 분야에서 즉각적인 관심을 받았다. "PSII의 이전 구조와 관련된 방사선 유래 아티팩트가없는 구조는 에너지 응용을위한 인공 수중 산화 촉매의 설계에 도움이 될 수 있습니다., 뉴스 기사에서 언급 한 바와 같이 미국 화학 학회에서 발행 한 세계 최대의 뉴스 소스 및 화학 산업을 제공하는 세계 최대의 뉴스 소스 인 C & EN (화학 및 엔지니어링 뉴스) 사이트에 실 렸습니다.




그림. 1. PSII 이량 체 (A)의 전체 구조 및 물 산화를위한 촉매 센터, MN4CAO5 클러스터 (B). 패널 A에 빨간색 점선이있는 원형 영역은 MN4CAO5 클러스터가 결합 된 사이트를 나타냅니다. 패널 B의 거리는 Å에 설명되어 있습니다.


그림. 2. MN의 새로운 구조에 기초하여 추론 된 물 산화 메커니즘4cao5Xfel에 의해 공개 된 클러스터.

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Jian-Ren Shen Ph.D. 교수
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