88 포춘 슬롯
Tohoku University
Riken Research Institute
고 가상의 빛 과학 연구 센터
Hyogo Prefectural University
◆ 발표의 포인트
- 광합성에서, 광 시스템 II라는 막 단백질 복합체는 빛 에너지를 사용하여 물 88 포춘 슬롯로부터 산소 88 포춘 슬롯를 생성합니다.
- Femtosecond X-ray 프리 전자 레이저를 사용하여, Photosystem II의 "왜곡 된 의자"유형 촉매는 물 분자를 취하고 산소 분자를 생산할 준비가 된 일련의 움직임을 포착 할 수있었습니다.
- 이 연구 결과는 광합성이 물 88 포춘 슬롯에서 수소 이온과 전자를 추출하는 메커니즘의 설명을 제공 할뿐만 아니라, 물의 분해를위한 인공 광합성 촉매의 설계에 대한 중요한 지침을 제공합니다.
광합성은 광 시스템 II가 빛 에너지를 사용하여 물 분자에서 전자와 수소 이온을 추출하고 산소를 형성하는 반응으로 시작합니다. Okenama University의 학제 간 기초 과학 연구소의 Shin Kenjin 교수와 Suga Michihiro 교수와 Tohoku University의 다 학제 연구 연구소의 Minamigo Eriko 교수 (Riken의 연구소)의 Light Science의 Synchrophore Science Center의 팀 리더). Hyogo Prefectural University의 과학 대학원의 Kubo Minoru 연구소의 고등 밝기 빛 과학 연구소 (High Brightness Light Science) 연구소에서 X- 레이 프리 전자 레이저 시설 SACLA에서 펨토초 X- 레이를 사용할 수있게되었습니다. 밀리 초. 결과적으로, 광 시스템 II 내에서 단백질, 물 분자 및 빛 수집 염료는 오케스트라와 같이 콘서트에서 작용하여 물 전달 및 수소 이온 배출을 진행하는 것으로 밝혀졌다. 이 효과로 인해 이동성이 증가한 물 분자는 일시적으로 촉매에 결합 된 다음 내부로 가져가는 것으로 처음 관찰되었다. 이러한 결과는 광합성 동안 산소 분자가 형성되는 반응의 메커니즘을 설명한다. 특히, 산소의 물질 인 물 분자가 언제 어디서 어디에 있는지에 대한 질문에 대답합니다. 이 연구 결과는 영국 저널 "자연".
이 연구에서 밝혀진 산소 분자를 형성하는 메커니즘은 "인공 광합성"기술을 개발하는 데 중요한 통찰력을 제공 할 것으로 예상되는데, 이는 빛 에너지를 사용하여 물에서 전자와 수소 이온을 추출하여 유용한 화학 물질을 만듭니다.
◆ 연구원의 단어
| 이 결과는 광합성 반응의 스트로브 슈팅으로 이전에 보이지 않았던 단백질의 고속 운동을 포착하는 획기적인 과정입니다. 연구 시작부터 결과까지 5 년이 걸렸습니다. 고품질 Photosystem II 샘플, X- 레이 프리 전자 레이저를위한 고급 기술 및 연구 팀 간의 강력한 협력은 모두이 연구에 필수적이었습니다. 우리는 협력자와 실험실 회원들에게 감사합니다. |  Suga 교수 |
■ 종이 정보
이론 이름 :“S1-S2-S3 전환 중에“산소 진화 시점 II 구조”
"산소 생성 사이클 S1-s2-s3Transition에서 Photosystem II의 구조 "
게시 된 논문 :자연
저자 : Hongjie Li, Yoshiki Nakajima, Eriko Nango, Shigeki Owada, Daichi Yamada, Kana Hashimoto, Fangjia Luo, Rie Tanaka, Fusamichi Akita, Koji Kato, Jungmin Kang. Kishi, Huaxin Yu, Naoki Matsubara, Hajime Fujii, Michihiro Sugahara, Mamoru Suzuki, Tetsuya Masuda, Tetsunari Kimura, Tran Nguyen Thao, Shinichiro Yonekura, Long-Jiang Yu, Takehiko Tosha 타카키 하츠이, 마키나 야 바시, 미노루 쿠보, 이와 타, 히로시 이소, 키사시 야마구치, 미시하이로 수가*, Jian-Ren Shen*
d o i : 10.1038/s41586-023-06987-5
u r l :
*책임있는 저자 : Suga Michikan 교수와 Shen Kenjin 교수, Okalama University의 학제 간 기본 과학 연구소
■ 연구 기금
이 연구는 과학 과학 연구 보조금 "특별 홍보 연구"(제안서 : JP22H04916), "새로운 학술 연구 (제안 된 연구 분야)"(제안서 : JP17H06434, JP19H05777, JP19H05784, JP19544) "기본 연구 B"(제안서 : JP20H03226, JP23H02450), 일본 과학 기술 기관 (JST) 전략적 창의적 연구 촉진 프로젝트 : 개별 연구 (제안 : JPMJPR18G8) 및 일본 의료 연구 기관, 약물 발견 및 기타의 고급 기술 지원 플랫폼 (JP21AM010101170).
<세부 연구 내용>
광합성을 담당하는 "왜곡 된 의자"유형 촉매는 물 분자가 나노초 수준에서 흡수되는 순간을 포착했습니다! ~ 인공 광합성 실현을위한 큰 단계 ~
<연구 문의>
오카야마 대학교 연구소 학제 간 기본 과학 연구소
Suga Michihiro 교수
(전화 번호) 086-251-7877
신 케진 교수
(전화 번호) 086-251-8502