X線自由電子レーザーを利用した光化学系IIの原子構造と 水分解反応機構の解明

• 菅 倫寛

  国立大学法人岡山大学 異分野基礎科学研究所

• 秋田 総理

  国立大学法人岡山大学 異分野基礎科学研究所

• 沈 建仁

  国立大学法人岡山大学 異分野基礎科学研究所

書誌事項

タイトル別名

• Atomic Structure and Water-splitting Reaction Mechanism of Photosystem II Revealed by X-ray Free Electron Laser
• Xセン ジユウ デンシ レーザー オ リヨウ シタ コウカガクケイ Ⅱ ノ ゲンシ コウゾウ ト ミズブンカイ ハンノウ キコウ ノ カイメイ

抄録

Photosystem II (PSII) is a huge membrane-protein complex which catalyzes light-driven water-oxidation reaction at its catalytic center, the oxygen evolving complex (OEC). The crystal structure of PSII has been determined at 1.9 Å resolution using synchrotron radiation which revealed that the OEC is a Mn4CaO5 cluster. Some of the manganese atoms of the OEC are, however, rapidly reduced by X-ray irradiation which results in slight elongation of the distances between manganese cations. Furthermore, high-resolution 3D structural information is only limited to the dark-stable S1 state and the structures in the other intermediate states are missing. X-ray free electron laser (XFEL) has the potential to address these unsolved problems, and unveil the water-splitting reaction mechanism of PSII. In this review, we will introduce the analyses of the damage-free structure and an intermediate structure of PSII using XFEL, demonstrating the potential to obtain high spatial resolution of biological samples by XFEL.

収録刊行物

• レーザー研究

  レーザー研究 45 (8), 475-, 2017

  一般社団法人 レーザー学会

キーワード

• X-ray free electron laser
• Protein Crystal
• Photosystem II

詳細情報

• CRID: 1391694356244100224
• NII論文ID: 130007957421
• NII書誌ID: AN00255326
• DOI: 10.2184/lsj.45.8_475
• ISSN: 13496603
• ISSN: 03870200
• NDL書誌ID: 028487996
• Web Site: https://ndlsearch.ndl.go.jp/books/R000000004-I028487996
• Web Site: https://www.jstage.jst.go.jp/article/lsj/45/8/45_475/_pdf
• 本文言語コード: ja
• データソース種別:
  • JaLC
  • NDL
  • Crossref
  • CiNii Articles
• 抄録ライセンスフラグ: 使用不可