2024/05/08 更新

写真a

アザイ チヒロ
浅井 智広
AZAI Chihiro
所属
理工学部 准教授
その他担当機関
理工学研究科生命科学専攻博士課程前期課程
理工学研究科生命科学専攻博士課程後期課程
連絡先
メールによる問い合わせは《こちら》から
外部リンク

学位

  • 博士(理学) ( 大阪大学 )

  • 修士(理学) ( 大阪大学 )

学歴

  • 2010年6月
     

    大阪大学   理学研究科   生物科学専攻   博士後期   修了

  • 2007年3月
     

    大阪大学   理学研究科   生物科学専攻   博士前期   修了

  • 2005年3月
     

    神戸大学   理学部   生物学科   卒業

経歴

  • 2023年4月 - 現在

    中央大学   理工学部 生命科学科   准教授

  • 2018年4月 - 2023年3月

    立命館大学   生命科学部 生命情報学科   講師

  • 2013年4月 - 2018年3月

    立命館大学   生命科学部 生命情報学科   助教

  • 2011年4月 - 2013年3月

    名古屋大学   大学院理学研究科   日本学術振興会特別研究員PD

  • 2009年4月 - 2011年3月

    大阪大学   大学院理学研究科   日本学術振興会特別研究員DC

所属学協会

  • 国際光合成学会

  • 日本植物生理学会

  • 日本光合成学会

  • 日本生物物理学会

研究キーワード

  • 光合成、電子移動、分子進化、光合成細菌

研究分野

  • ライフサイエンス / 分子生物学

  • ライフサイエンス / 生物物理学

  • ライフサイエンス / 機能生物化学

  • ライフサイエンス / 進化生物学

  • ライフサイエンス / 植物分子、生理科学

  • ライフサイエンス / 応用微生物学

  • ライフサイエンス / 応用生物化学

  • ライフサイエンス / 構造生物化学

  • ライフサイエンス / ゲノム生物学

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論文

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書籍等出版物

  • Anoxygenic Phototrophic Bacteria

    Chihiro Azai, Jiro Harada, Akira Hiraishi, Kazuhiro Inoue, Kenji Nagashima, Keizo Shimada, Shinichi Takaichi, Yusuke Tsukatani, Zheng-Yu Wang-Otomo( 担当: 分担執筆)

    Elsevier  2024年3月  ( ISBN:9780443159824

  • 独立栄養微生物によるCO2資源化技術

    新井, 博之, 亀谷, 将史, 石井, 正治( 担当: 分担執筆 範囲: 第16章 光合成によるCO2の異化的な資源化:緑色硫黄細菌を利用した実例)

    シーエムシー出版  2023年12月  ( ISBN:9784781317564

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    総ページ数:vii, 232p   記述言語:日本語  

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  • 光合成細菌 : 酸素を出さない光合成

    嶋田, 敬三, 高市, 真一, 平石, 明, 永島, 賢治, 浅井, 智広, 原田, 二朗, 塚谷, 祐介, 王, 征宇, 井上, 和仁( 担当: 分担執筆)

    裳華房  2020年10月  ( ISBN:9784785358709

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    総ページ数:xvi, 302p   記述言語:日本語  

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  • 光合成のエネルギー利用と環境応用

    浅井 智広, 大岡 宏造( 担当: 分担執筆 範囲: 第6章 ホモダイマー型光合成反応中心の分子構築と反応機構)

    シーエムシー出版  2014年1月  ( ISBN:9784781309279

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    総ページ数:305   担当ページ:53-61   記述言語:日本語   著書種別:学術書

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  • 低温科学 第67巻『光合成研究法』

    原田 二朗, 浅井 智広, 大岡 宏造( 担当: 分担執筆 範囲: 光合成細菌の光合成膜)

    北海道大学 低温科学研究所  2009年3月 

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    担当ページ:205-208   記述言語:日本語   著書種別:学術書

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    その他リンク: https://eprints.lib.hokudai.ac.jp/dspace/handle/2115/39140

MISC

  • 細菌型タイプI光合成反応中心の電子移動反応の数値計算モデルの構築

    高橋実佳, 中庭哲津子, 武藤梨沙, 武藤梨沙, 寺内一姫, 田中秀明, 大岡宏造, 栗栖源嗣, 浅井智広

    日本植物生理学会年会(Web)   62nd   2021年

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  • 天然は非対称がお好き?

    浅井 智広

    カーボン・エネルギーコントロール社会協議会   1 ( 75 )   2019年4月

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  • 最強の矛「酸素」と戦う

    浅井 智広

    新学術領域研究「革新的光物質変換」ニュースレター   1 ( 12 )   2018年12月

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  • 軟X線顕微鏡による生きたシアノバクテリア中の細胞内元素分布の可視化

    寺本高啓, 浅井智広, 吉村真史, 寺内一姫, 太田俊明

    日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム(Web)   31st   2018年

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  • もっと光を!異分野をつなぐ光合成研究のおもしろさ

    浅井 智広

    実験医学   34 ( 9 )   1487   2016年6月

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  • 3つの時計タンパク質によるシアノバクテリア生物時計再構成系の解析

    大山 克明, 浅井 智広, 寺内 一姫

    光合成研究   25 ( 3 )   175-180 - 180   2015年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本光合成研究会  

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  • ホモダイマー型光合成反応中心の分子構築と反応機構

    浅井 智広, 大岡 宏造

    バイオインダストリー   30 ( 12 )   40-47 - 47   2013年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:シーエムシー出版  

    CiNii Books

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  • 緑色硫黄細菌の光合成反応中心への部位特異的な変異導入

    浅井 智広, 大岡 宏造

    光合成研究   23 ( 2 )   44-47 - 47   2013年8月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本光合成学会  

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  • 絶対嫌気性の光合成細菌Chlorobaculum tepidumの外来遺伝子発現系

    浅井 智広, 大岡 宏造

    光合成研究   21 ( 3 )   95-101 - 101   2011年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本光合成学会  

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  • 緑色硫黄細菌の非循環型の光合成電子伝達系

    塚谷 祐介, 浅井 智広, 大岡 宏造

    光合成研究   20 ( 2 )   100-108 - 108   2010年8月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本光合成学会  

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  • 光合成膜などの単離 光合成細菌の光合成膜 (光合成研究法) -- (単離・精製・活性測定)

    原田 二朗, 浅井 智広, 大岡 宏造

    低温科学   67   205 - 208   2008年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:北海道大学低温科学研究所 = Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University  

    紅色細菌から単離されるクロマトフォアは安定性が高く,光合成研究の歴史の中ではごく初期の頃から,光化学反応,電子伝達反応,リン酸化反応の機構を調べるために用いられてきた.一方,緑色硫黄細菌やヘリオバクテリは光化学反応系が非常に不安定であるため,比較的容易で迅速に調製できる膜標品を研究に用いる場合が多い.光合成膜は,アンテナ複合体や反応中心複合体をはじめ,膜タンパク質複合体を精製する際には必ず調製しなければならない.ここでは紅色細菌,緑色細菌,およびヘリオバクテリアの光合成膜標品の調製法について説明する.Photosynthetic membranes contain integrated protein complexes essential for energy conversion system. Reaction centers and their related electron transfer components reside in invaginated membranes in purple bacteria, while they do in cell membranes in green bacteria and heliobacteria. Procedures to isolate these membranes are described briefly in order to investigate photosynthetic activities and/or purify membrane-associated complexes followed by further studying their structures and functions in details.光合成研究法. 北海道大学低温科学研究所, 日本光合成研究会共編

    CiNii Books

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    その他リンク: http://hdl.handle.net/2115/39140

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講演・口頭発表等

  • 緑色硫黄細菌Chlorobaculum tepidumにおける鉄硫黄クラスターFXを欠いた光合成反応中心複合体の作製

    稲垣 知実, 小島 由江, 寺内 一姫, 浅井 智広

    第65回日本植物生理学会年会 日本植物生理学会  ( 神戸国際会議場(ハイブリッド形式) )   2024年3月  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2024年3月    

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)   国名:日本  

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  • 嫌気的な生化学的操作のいろは 招待

    浅井智広

    第三回光合成タンパク質勉強会  ( オンライン )   2023年12月 

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    開催年月日: 2023年12月    

    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等   国名:日本  

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  • 光合成アンテナクロロソームの微視的な構造不均一性と光捕集機能の相関解析

    新井 峻, 稲垣 知実, 原田 二郎, 浅井 智広, 近藤 徹

    第61回⽇本⽣物物理学会年会  ( 名古屋国際会議場 )   日本生物物理学会

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    開催年月日: 2023年11月    

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)   国名:日本  

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  • 遺伝子から紐解く光合成とバクテリアと地球の共進化 招待

    西原 理沙, 塚谷 祐介, 浅井 智広, 延 優

    第13回日本光合成学会年会  2023年6月 

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    開催年月日: 2023年6月    

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • 緑色硫黄細菌の光合成反応中心における静電相互作用による表在性サブユニットの結合

    稲垣 知実, 寺内 一姫, 浅井 智広

    第64回日本植物生理学会年会  ( 東北大学・川内キャンパス(ハイブリッド) )   日本植物生理学会

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    開催年月日: 2023年3月    

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)   国名:日本  

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  • 緑色硫黄細菌の嫌気培養で発生する硫黄依存的な光合成の光阻害

    東口 正彦, 寺内 一姫, 浅井 智広

    第64回日本植物生理学会年会  ( 東北大学・川内キャンパス(ハイブリッド) )   2023年3月  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2023年3月    

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)   国名:日本  

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  • 緑色硫黄細菌の最小Ⅰ型反応中心の光捕集機構:遺伝子操作的改変と理論的検討

    浅井 智広, 大岡 宏造, 伊藤 繁, 鬼頭 宏任, 木村 明洋

    第64回日本植物生理学会年会  ( 東北大学・川内キャンパス(ハイブリッド) )   2023年3月  日本植物生理学会

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    開催年月日: 2023年3月    

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)   国名:日本  

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  • 原核生物のゲノム情報から紐解く光合成の起源と進化 招待

    西原 亜理沙, 塚谷 祐介, 浅井 智広, 延 優

    第2回原核光合成生物シンポジウム  ( 東北大学・川内キャンパス(ハイブリッド) )   2023年3月 

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    開催年月日: 2023年3月    

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)   国名:日本  

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  • 緑色硫黄細菌で見つかった嫌気的な光エネルギー散逸過程 招待

    浅井 智広

    藍藻の分子生物学2022  ( かずさアカデミアホール )   2022年12月 

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    開催年月日: 2022年12月    

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)   国名:日本  

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  • Revisiting the function of special pair chlorophylls in type-1 reaction centers 招待 国際会議

    Chihiro Azai

    The International Symposium on Photosynthesis and Chloroplast Regulation  ( Kobe Fashion Mart, Kobe )   2022年11月  The Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas, New Photosynthesis

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    開催年月日: 2022年11月    

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)   国名:日本  

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  • 昨日の帰納はキノンの機能:タイプ1光合成反応中心にキノンは要るのか? 招待

    浅井智広

    第二回光合成タンパク質勉強会  ( オンライン )   2022年10月 

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    開催年月日: 2022年10月    

    記述言語:日本語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(指名)   国名:日本  

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  • 緑色硫黄細菌の光合成反応中心複合体での三重項カロテノイドの生成

    浅井 智広, 木田 雅俊, 稲垣 知実, 小澄 大輔

    第34回カロテノイド研究談話会  ( 関西学院大学・西宮上ヶ原キャンパス(ハイブリッド) )   2022年9月  日本カロテノイド研究会

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    開催年月日: 2022年9月    

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)   国名:日本  

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  • Charge separation induced by a lower-energy bacteriochlorophyll in the reaction center complex of Heliobacterium modesticaldum 国際会議

    Chihiro Azai, Risa Kojima, Kazuki Hinago, Masatoshi Kida, Tetsuya Yamamoto, Hirozo Oh-oka, Daisuke Kosumi, Yutaka Nagasawa

    The 17th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes (ISPP2022)  ( ACC Liverpool, Liverpool )   2022年8月 

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    開催年月日: 2022年8月    

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)   国名:グレートブリテン・北アイルランド連合王国(英国)  

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  • 緑色硫黄細菌Ⅰ型反応中心の励起状態の理論計算と主要BChl-a除去実験

    伊藤 繁, 木村 明洋, 鬼頭 宏任, 浅井 智広, 大岡 宏造

    第12回日本光合成学会年会  ( オンライン )   2022年5月  日本光合成学会

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    開催年月日: 2022年5月    

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)   国名:日本  

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  • 緑色硫黄細菌の光合成反応中心複合体の穏和な解体

    稲垣 知実, 寺内 一姫, 浅井 智広

    第12回日本光合成学会年会  ( オンライン )   2022年5月  日本光合成学会

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    開催年月日: 2022年5月    

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 緑色硫黄細菌とメタン生成菌の人工共生系の構築 招待

    浅井 智広

    新学術領域研究「革新的光物質変換」最終公開シンポジウム  ( 淡路夢舞台国際会議場(ハイブリッド) )   2022年3月  新学術領域研究「革新的光物質変換」総括班

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    開催年月日: 2022年3月    

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)   国名:日本  

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  • Photosynthetic hydrogen production in green sulfur bacteria

    3rd International Solar Fuels Conference & International Conference on Artificial Photosynthesis-2019  2019年11月 

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  • Time-Resolved Spectroscopy of Electron Transfer Processes upon Selective Excitation in the Reaction Center Complex from Heliobacterium modesticaldum

    3rd International Solar Fuels Conference & International Conference on Artificial Photosynthesis-2019  2019年11月 

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  • Energy Transfer Pathways from Carotenoids in The Photosynthetic Reaction Center Complex of Green Sulfur Bacteria

    3rd International Solar Fuels Conference & International Conference on Artificial Photosynthesis-2019  2019年11月 

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  • Femtosecond Time-Resolved Transient Absorption Spectroscopy of Reaction Center of Green Sulfur Bacteria: Elucidation of Primary Dynamics of Photosynthesis

    3rd International Solar Fuels Conference & International Conference on Artificial Photosynthesis-2019  2019年11月 

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  • Functional implication of carotenoid glucosides in the anaerobic photosynthesis of green sulfur bacteria

    Young meeting of 3rd International Solar Fuels Conference  2019年11月 

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  • Anaerobic energy dissipation by carotenoid glycoside in photosynthetic green sulfur bacteria

    第1回日米二国間セミナー  2019年10月 

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  • 緑色イオウ細菌Chlorobaculum tepidumからの反応中心複合体標品の改良

    第57回 日本生物物理学会年会  2019年9月 

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  • Carotenoid glycoside quenches bacteriochlorophyll a fluorescence in the photosynthetic reaction center complex of green sulfur bacteria

    第57回 日本生物物理学会年会  2019年9月 

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  • Isolation of the Rieske/cytochrome b complex from green sulfur bacteria and interaction of the Rieske protein with cytochrome c-556

    第57回 日本生物物理学会年会  2019年9月 

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  • 緑色硫黄細菌の光合成反応中心に結合したカロテノイドのアンテナ機能

    第33回カロテノイド研究談話会  2019年9月 

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  • Functional Consequence of Glycosyl Transfer to Carotenoid in Photosynthesis of Green Sulfur Bacteria

    第15回 化学的にプログラムされた合成色素類の超分子ナノ科学  2019年6月 

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  • 緑⾊硫⻩細菌のRieske/cytb複合体の精製検討とcyt c-556との相互作⽤部位の解析

    第10回 日本光合成学会年会  2019年5月 

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  • 緑⾊硫⻩細菌から均⼀な反応中⼼複合体標品を得るための⼯夫

    第10回 日本光合成学会年会  2019年5月 

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  • 緑⾊硫⻩細菌反応中⼼の光合成初期過程ダイナミクス

    第10回 日本光合成学会年会  2019年5月 

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  • 酸素によるシアノバクテリア時計タンパク質KaiCのATPase活性阻害

    第10回 日本光合成学会年会  2019年5月 

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  • 光応答性CheAタンパク質の創⽣ 〜異なる2つのクラスのヒスチジンキナーゼのキメラ化〜

    第10回 日本光合成学会年会  2019年5月 

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  • カロテノイド配糖体エステルの緑⾊硫⻩細菌における光合成機能

    第10回 日本光合成学会年会  2019年5月 

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  • 合成生物学時代のタンパク質の“ファイン”アート:ドメイン構造を超えたヒスチジンキナーゼのキメラ化

    圧力が拓く生命科学の新領域「圧力生命科学」研究成果報告会 〜あっと驚くタンパク質研究〜  2019年3月 

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  • Primary dynamics of photosynthetic process in the reaction center of green sulfur bacteria

    日本化学会第99春季年会(2019)  2019年3月 

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  • 緑色硫黄細菌Chlorobaculum tepidumの光化学系反応中心に存在するカロテノイド配糖体エステルの役割

    第60回 日本植物生理学会年会  2019年3月 

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  • 緑色硫黄細菌のRieske/cyt b 複合体とc 型シトクロムの相互作用解析

    第60回 日本植物生理学会年会  2019年3月 

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  • 緑色硫黄細菌Chlorobaculum tepidumの光合成反応中心における外部フィロキノンによる電荷分離反応の促進

    第60回 日本植物生理学会年会  2019年3月 

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  • 異なるクラスのヒスチジンキナーゼの融合によるCheAの青色光受容体化

    第60回 日本植物生理学会年会  2019年3月 

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  • シアノバクテリア時計タンパク質KaiCの嫌気条件下での概日振動

    第60回 日本植物生理学会年会  2019年3月 

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  • 緑色硫黄光合成細菌におけるシアノバクテリア生物時計の細胞内再構成

    第13回日本ゲノム微生物学会年会  2019年3月 

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  • 概日振動発振における時計タンパク質KaiCのC末端領域の機能解析

    第13回日本ゲノム微生物学会年会  2019年3月 

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  • [FeFe]型ヒドロゲナーゼHydA1 の緑⾊硫⻩細菌Chlorobaculum tepidum細胞内での成熟化に対する鉄イオン添加の促進効果

    新学術領域研究「⾰新的光物質変換」第2回公開シンポジウム  2019年1月 

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  • 緑⾊硫⻩細菌の光合成反応中⼼コアアンテナ系におけるカロテノイド配糖体エステルによる超⾼速消光

    新学術領域研究「⾰新的光物質変換」第2回公開シンポジウム  2019年1月 

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  • Solubilization and purification of the Rieske/cytochrome b complex in green sulfur bacteria

    第56回 日本生物物理学会年会  2018年9月 

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  • The orientation of menaquinone in the heliobacterial reaction center analyzed with the EPR spectroscopy

    第56回 日本生物物理学会年会  2018年9月 

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  • Symmetry or asymmetry? - Site-specific structural modification of the homodimeric photosynthetic reaction center of green sulfur bacteria

    第56回 日本生物物理学会年会  2018年9月 

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  • X-ray structure of the type-I reaction center from Heliobacterium modesticaldum at 3.2 Å resolution

    第56回 日本生物物理学会年会  2018年9月 

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  • 緑色硫黄細菌Chlorobaculum tepidumのカロテノイド配糖体エステル欠損の光合成活性への影響

    第32回カロテノイド研究談話会  2018年9月 

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  • Fluorescence lifetime analysis of the green sulfur bacterium Chlorobium tepidum mutant devoid of a reaction center specific carotenoid glycoside

    ISPR Conference on Microbial Photosynthesis  2018年8月 

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  • Glycolipid and chlorophyll a biosyntheses are required for the heterologous assembly of the type-I photochemical reaction center in purple bacteria

    16th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes  2018年8月 

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  • Reconstitution of circadian oscillation of KaiC from the nonheterocystous nitrogen-fixing cyanobacterium Leptolyngbya boryana

    16th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes  2018年8月 

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  • BciA works as an auxiliary but highly active divinyl reductase in the purple photosynthetic bacterium Rhodobacter capsulatus

    16th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes  2018年8月 

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  • Menaquinone (MQ) in the reaction center of Heliobacterium modesticaldum studied by ESP-EPR signal of P800+MQ–: its implication in the 3D structure

    16th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes  2018年8月 

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  • Creation of phototactic CheA - Chimerization of two different classes of histidine kinases -

    第14回 化学的にプログラムされた合成色素類の超分子ナノ科学  2018年6月 

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  • 緑色硫黄細菌のRieske/cyt b型シトクロム複合体の可溶化・精製の試み

    第9回 日本光合成学会年会  2018年5月 

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  • 紅色光合成細菌Rhodobactor capsulatusのBciAによる迅速なクロロフィリドaのC8ビニル基還元

    第9回 日本光合成学会年会  2018年5月 

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  • シアノバクテリアの時計タンパク質KaiCにおけるCII六量体リングのリン酸化と構造変化

    第59回 日本植物生理学会年会  2018年3月 

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  • 異なるクラスのヒスチジンキナーゼを融合した人工青色光受容体タンパク質の作製

    第59回 日本植物生理学会年会  2018年3月 

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  • 光化学系I型反応中心の紅色光合成細菌への導入

    第59回 日本植物生理学会年会  2018年3月 

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  • 軟X線顕微鏡を用いた糸状性シアノバクテリアにおける光合成発生酸素の直接観察

    第59回 日本植物生理学会年会  2018年3月 

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  • 光応答性CheA タンパク質の設計:異なるクラスのヒスチジンキナーゼのキメラ化

    第12回日本ゲノム微生物学会年会  2018年3月 

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  • ヘリオバクテリア光合成反応中心のドナー側とアクセプター側における電子伝達反応の解析

    第55回 日本生物物理学会年会  2017年9月 

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  • 軟X線ライブセルイメージングによるシアノバクテリアの細胞内元素濃度の可視化

    第55回 日本生物物理学会年会  2017年9月 

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  • 時計タンパク質KaiCのリン酸化とATP加水分解による構造変化メカニズム

    第55回 日本生物物理学会年会  2017年9月 

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  • 緑色硫黄細菌Chlorobaculum tepidumの異種遺伝子発現系による、緑藻由来[FeFe]型ヒドロゲナーゼの高発現と水素生産

    第8回 日本光合成学会年会  2017年5月 

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  • ヘリオバクテリア反応中心コアタンパクとFd1/Fd2の再構成実験

    第8回 日本光合成学会年会  2017年5月 

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  • 分子状酸素の直接観察を目指したシアノバクテリア細胞内の元素分布の軟X線顕微鏡イメージング

    第8回 日本光合成学会年会  2017年5月 

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  • 緑⾊硫⻩光合成細菌におけるシアノバクテリア時計タンパク質の強制発現

    第8回 日本光合成学会年会  2017年5月 

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  • 環境の酸素レベルによるシアノバクテリア⽣物時計再構成系の周期⻑変化

    第8回 日本光合成学会年会  2017年5月 

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  • シアノバクテリア時計タンパク質KaiC のCIドメインのATPase 活性に依存した2状態変換

    第58回 日本植物生理学会年会  2017年3月 

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  • 軟X線顕微鏡による糸状性シアノバクテリアAnabaena sp. PCC 7120内の窒素分布の可視化

    第58回 日本植物生理学会年会  2017年3月 

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  • 絶対嫌気性の光合成細菌Chlorobaculum tepidumの異種遺伝子発現系を利用した緑藻[FeFe]型ヒドロゲナーゼの細胞内成熟化

    第58回 日本植物生理学会年会  2017年3月 

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  • Reconstitution experiment of the PshB protein with the photosynthetic reaction center core protein of Heliobacteriaum modesticaldum

    第58回 日本植物生理学会年会  2017年3月 

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  • N-terminal nucleotide sequence dependency of anaerobic protein overexpression in the photosynthetic green sulfur bacterium Chlorobaculum tepidum

    2017 International Conference on Artificial Photosynthesis  2017年3月 

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  • 窒素固定性シアノバクテリアLeptolyngbya boryanaにおける時計タンパク質KaiCの生化学的解析

    第11回 ゲノム微生物学会年会  2017年3月 

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  • 光合成反応中心複合体に潜む構造機能相関の実験的探索

    第9回 BKCバイオインフォマティクス研究会  2017年2月 

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  • 透過型軟X線顕微鏡によるシアノバクテリアの元素選択的な細胞内構造の観察

    PF研究会「PF挿入光源ビームラインBL-19の戦略的利用に関する研究会」  2017年1月 

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  • ヘリオバクテリア光合成反応中心の過渡吸収変化と低温蛍光解析

    第54回 日本生物物理学会  2016年11月 

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  • Conversion between two hexameric states of KaiC for cyanobacterial circadian oscillation

    IGER International Symposium on Biological Rhythms  2016年11月 

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  • Circadian Clock in the Nonheterocystous Nitrogen Fixing Cyanobacterium Leptolyngbya boryana

    4th Asian Conference on Plant-Microbe Symbiosis and Nitrogen Fixation  2016年10月 

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  • シアノバクテリア時計タンパク質KaiCにおけるATP加水分解に伴う構造変換

    生物資源研究センター第1回シンポジウム  2016年9月 

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  • Determination of Carbon-to-Nitrogen Ratio in the Filamentous and Heterocystous Cyanobacterium Anabaena sp. PCC 7120 with Single-cell Soft X-ray Imaging

    13th International Conference on X-ray Microscopy  2016年8月 

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  • Functions of Evolutionally Conserved Antenna Chlorophylls in Type-1 Photosynthetic Reaction Centers

    Photosynthetic and Respiratory Complexes: From Structure to Function  2016年8月 

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  • Mutagenic analysis of conserved antenna chlorophylls in type-1 photosynthetic reaction centers

    The 17th International Congress on Photosynthesis Research  2016年8月 

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  • Orientations of FA/FB and temperature dependencies of their signal intensities in the homodimeric type 1 reaction center of Heliobacterium modesticaldum

    The 17th International Congress on Photosynthesis Research  2016年8月 

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  • Structural homology around the special pair chlorophylls among type-1 reaction centers

    Satellite Meeting on Photosynthesis  2016年7月 

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  • Influence of codon bias on the anaerobic protein overproduction in the phototrophic green sulfur bacterium Chlorobaculum tepidum

    Satellite Meeting on Photosynthesis  2016年7月 

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  • シアノバクテリア時計タンパク質 KaiC の構造変換と六量体間でのプロトマー交換

    第16回 日本蛋白質科学会年会  2016年6月 

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  • ヘリオバクテリア光合成反応中心のエネルギー移動経路に関する解析

    第7回 日本光合成学会年会  2016年5月 

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  • 緑色硫黄細菌での異種遺伝子発現におけるコドン使用頻度の影響

    第7回 日本光合成学会年会  2016年5月 

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  • ホモダイマー型光合成反応中心の構造と機能:光合成の古くて新しいお話

    第16回光科学若手研究会  2016年4月 

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  • ヘリオバクテリア光合成反応中心の低温蛍光解析

    第57回 日本植物生理学会年会  2016年3月 

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  • ヘリオバクテリア由来の1 型光合成反応中心の活性測定

    第57回 日本植物生理学会年会  2016年3月 

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  • 緑色硫黄細菌Chlorobaculum tepidumにおけるGFP 発現の塩基配列依存性

    第10回 日本ゲノム微生物学会年会  2016年3月 

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  • シアノバクテリア生物時計再構成系における周期長決定機構の解析

    第10回 日本ゲノム微生物学会年会  2016年3月 

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  • 緑藻型[FeFe]ヒドロゲナーゼとH クラスター生合成系の緑色硫黄光合成細菌における嫌気的共発現

    第4回公開シンポジウム 新学術領域研究「人工光合成による太陽光エネルギーの物質変換:実用化に向けての異分野融合」  2016年1月 

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  • 軟X線顕微鏡による糸状性シアノバクテリアの炭素窒素比の決定

    第29回 日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム  2016年1月 

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  • 多孔性シリカ粒子のナノ空間に埋め込まれたヘリオバクテリア反応中心コアタンパクの安定性と分光学的特性

    第53回 日本生物物理学会年会  2015年9月 

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  • 軟X線顕微鏡による糸状シアノバクテリアにおける窒素固定の直接観察

    第53回 日本生物物理学会年会  2015年9月 

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  • Construction of artificial heterodimeric photosynthetic reaction center in the green sulfur bacterium Chlorobaculum tepidum

    15th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes  2015年8月 

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  • Bacteriochlorophyll a synthesis in the green sulfur bacterium Chlorobaculum tepidum mutant lacking BchX, a subunit of chlorophyllide a oxidoreductase

    15th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes  2015年8月 

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  • A Rieske/Cytochrome b Complex in the Green Sufur Bacterium Chlorobaculum tedium

    15th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes  2015年8月 

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  • Correlation between hexameric states and phosphorylation levels of the cyanobacterial circadian clock protein KaiC

    15th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes  2015年8月 

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  • Heliobacterial type-I homodimer reaction center uses menaquinone as the secondary electron acceptor, at a little different location from that of phylloquinone in PSI

    15th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes  2015年8月 

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  • シアノバクテリア時計タンパク質KaiC六量体の状態変化とその役割

    第15回 日本蛋白質科学会年会  2015年6月 

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  • Characterization of C8-vinyl reduction activities of BciA from Rhodobacter capsulatus

    第11回 化学的にプログラムされた合成色素類の超分子ナノ科学  2015年5月 

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  • Ion exchange chromatography and gel filtration chromatography analyses of cyanobacterial clock protein KaiA

    第11回 化学的にプログラムされた合成色素類の超分子ナノ科学  2015年5月 

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  • Insight into the function of alanine-422 residue of KaiC involved in autonomous synchronization of circadian phosphorylation rhythm

    第11回 化学的にプログラムされた合成色素類の超分子ナノ科学  2015年5月 

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  • Temperature compensation of KaiC phosphorylation in cyanobacterial circadian clock: Biochemical analysis of two homologous domains of KaiC

    第11回 化学的にプログラムされた合成色素類の超分子ナノ科学  2015年5月 

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  • ホモダイマー型光合成反応中心の分子生物学的な構造機能解析

    第6回 日本光合成学会年会およびシンポジウム  2015年5月 

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  • ホモダイマー光合成反応中心複合体の人工的ヘテロダイマー化

    第62回 日本生化学会近畿支部例会  2015年5月 

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  • シアノバクテリア生物時計再構成系におけるKaiCの二状態変化とATPase活性

    第62回 日本生化学会近畿支部例会  2015年5月 

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  • タイプ1 光合成反応中心の保存されたアンテナクロロフィルの役割

    第56回 日本植物生理学会年会  2015年3月 

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  • 緑色イオウ光合成細菌のシトクロムbc複合体はRieske/cytochrome bタイプである

    第56回 日本植物生理学会年会  2015年3月 

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  • 光合成細菌Rhodobacter capsulatusにおけるジビニル還元酵素BciAのC8ビニル基還元活性解析

    第56回 日本植物生理学会年会  2015年3月 

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  • 大腸菌におけるシアノバクテリア時計遺伝子の発現とその制御解析

    第9回 日本ゲノム微生物学会年会  2015年3月 

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  • 緑色硫黄細菌におけるシアノバクテリア時計遺伝子の異種発現

    第9回 日本ゲノム微生物学会年会  2015年3月 

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  • 糸状シアノバクテリアの元素選択的観察

    第28回 日本放射光学会年会  2015年1月 

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  • Discrimination between Two Structural States of the KaiC Hexamer in the Cyanobacterial Clock Protein Complex

    The 3rd International Symposium "Dynamical ordering of biomolecular systems for creation of integrated functions"  2015年1月 

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  • 緑色イオウ細菌Chlorobaculum tepidumのReiske/cyt b複合体単離の試み

    第52回 日本生物物理学会年会  2014年9月 

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  • 緑色硫黄細菌のタイプ1光合成反応中心は2系列のエネルギー移動系をもつ

    第52回 日本生物物理学会年会  2014年9月 

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  • 緑藻型[FeFe]ヒドロゲナーゼ成熟化機構の構造研究

    第52回 日本生物物理学会年会  2014年9月 

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  • Effect of redox state of KaiA on the cyanobacterial circadian clock in vitro

    第10回 化学的にプログラムされた合成色素類の超分子ナノ科学  2014年5月 

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  • ヘリオバクテリアI型反応中心のキノン反応・部位はPSIと異なる

    第5回 日本光合成学会年会  2014年5月 

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  • シアノバクテリア生物時計再構成系におけるKaiCの周期的構造変化解析

    第5回 日本光合成学会年会  2014年5月 

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  • 緑色硫黄細菌のタイプI型RC はPS Iとは異なるエネルギー移動系をもつ

    第5回 日本光合成学会年会  2014年5月 

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  • 緑色硫黄細菌Chlorobaculum tepidumにおいてbchX遺伝子はバクテリオクロロフィルa生合成に必須ではない

    第55回 日本植物生理学会年会  2014年3月 

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  • 多孔質ガラス中のナノ空間における光化学系IIコア複合体からcyt c6への電子伝達

    第55回 日本植物生理学会年会  2014年3月 

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  • 多孔性シリカ粒子に吸着したヘリオバクテリア反応中心コアタンパクの分光学的諸性質

    第55回 日本植物生理学会年会  2014年3月 

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  • Site-specific structural modification around the special pair of homodimeric photosynthetic reaction center in green sulfur bacteria

    The 16th International Congress on Photosynthesis Research  2013年8月 

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  • Studies on the photosynthetic reaction centre from the green sulfur bacterium Chlorobaculum tepidum

    The 16th International Congress on Photosynthesis Research  2013年8月 

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  • Heliobacterial Reaction Center Core Complex in Nanoporous Silica Material

    The 16th International Congress on Photosynthesis Research  2013年8月 

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  • Inactivation of BchX, a subunit of chlorophyllide a oxidoreductase, in the green sulfur bacterium Chlorobaculum tepidum

    Light Harvesting Satellite Meeting 2013  2013年8月 

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  • Studies on the photosynthetic reaction centre from the green sulphur bacterium Chlorobaculum tepidum

    Light Harvesting Satellite Meeting 2013  2013年8月 

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  • 光合成反応中心複合体における非対称な電子移動

    CREST有機太陽電池シンポジウム  2013年7月 

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  • 緑色硫黄細菌の一次電子供与体P840の酸化還元差スペクトルの帰属再検討

    第4回 日本光合成学会年会  2013年5月 

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  • 部位特異的変異導入によるホモダイマ―型光合成反応中心の構造改変

    第54回 日本植物生理学会年会  2013年3月 

     詳細を見る

  • 光合成反応中心の構造機能相関の解明に向けた分子生物学的なアプローチ

    第1回 立命館大学BKC 生体分子ネットワークセミナー  2013年1月 

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  • 緑色硫黄細菌のホモダイマ—光合成反応中心において部位特異的変異が一次電子供与体周辺の構造に与える影響

    第50回 日本生物物理学会年会  2012年9月 

     詳細を見る

  • Studies on the reduction processes from chlorophyll a estrified with geranylgeraniol to that with ∆2,6-phytadienol in the green sulfur bacterium Chlorobaculum tepidum

    14th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes  2012年8月 

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  • The gene expression system in the Green Sulfur Bacterium Chlorobaculum tepidum by Conjugative Plasmid Transfer

    14th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes  2012年8月 

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  • 緑色硫黄細菌の光合成反応中心の部位特異的変異体:一次電子供与体P840周辺の水素結合構造の改変を例として

    第3回 日本光合成学会大会  2012年6月 

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  • 人工ヘテロダイマー光合成反応中心複合体の作製と精製

    第53回 日本植物生理学会年会  2012年3月 

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  • The molecular biological method for the construction of artificial heterodimeric photosynthetic reaction center in green sulfur bacteria

    The 5th Asia and oceania Conference on Photobiology  2011年8月 

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  • 絶対嫌気性の光合成細菌Chlorobaculum tepidumの外来遺伝子発現系

    第2回 日本光合成学会大会  2011年6月 

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  • Reaction of A1-menaquinone in type I reaction center of Heliobacterium modesticaldum at cryogenic temperature

    15th International Congress of Photosynthesis (PS2010)  2010年8月 

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  • The His-tagged reaction center complex of the green sulfur bacterium Chlorobaculum tepidum

    15th International Congress of Photosynthesis (PS2010)  2010年8月 

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  • 人工的ヘテロダイマー化を可能にするホモダイマー型光合成反応中心への部位特異的変異導入法

    第18回 光合成の色素系と反応中心に関するセミナー  2010年7月 

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  • コアタンパク質の偽二倍体化によるホモダイマー型光合成反応中心のヘテロダイマー化

    第1回 日本光合成学会大会  2010年6月 

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  • ホモダイマー型光合成反応中心のアフィニティ精製と分光学的性質

    第47回 日本生物物理学会年会  2009年10月 

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  • The role of cytochrome c-554 in the electron transfer pathways in the green sulfur bacterium Chlorobium tepidum

    13th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes  2009年8月 

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  • 緑色硫黄細菌Chlorobium tepidumの光合成反応中心複合体のアフィニティクロマトグラフィによる調製

    第50回 日本植物生理学会年会  2009年3月 

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  • 緑色硫黄細菌Chlorobium tepidumのホモダイマー型光化学系反応中心への変異導入法の検討

    第49回 日本植物生理学会年会  2008年3月 

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  • 緑色硫黄光合成細菌の電子伝達経路の分岐とその生理的意義

    第14回 日本光生物学協会年会  2007年7月 

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  • Detection of quinone function in the homodimeric type-I reaction center of Heliobacterium modesticaldum

    14th International Congress on Photosynthesis (PS2007)  2007年7月 

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  • Bifurcated electron donations from quinol oxidoreductase and soluble CycA to cytochrome cz of the photosynthetic reaction center complex in the green sulfur bacterium Chlorobium tepidum

    14th International Congress on Photosynthesis (PS2007)  2007年7月 

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  • 緑色硫黄細菌における反応中心への競合的な電子供与反応

    第15回 光合成の色素系と反応中心に関するセミナー  2007年6月 

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  • Fast electron donation from CycA to the homodimeric type-I reaction center of the green sulfur bacteria Chlorobium tepidum

    5th East Asian Biophysics Symposium & 44th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan  2006年11月 

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  • Involvement of CycA in thiosulfate oxidatiton in the green sulfur bacteria Chlorobium tepidum

    12th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes  2006年8月 

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  • 緑色硫黄細菌Chlorobium tepidumの光合成電子伝達経路とリンクした硫黄酸化経路

    第43回 日本生物物理学会年会  2005年11月 

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  • 紅藻オキツノリ着生藻の形態的、生理的特性

    第29回 日本藻類学会大会  2005年3月 

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受賞

  • The 16th International Congress on Photosynthesis Research Poster Award

    2013年8月   International Society of Photosynthesis Research  

  • 第3回日本光合成学会大会 優秀発表賞

    2012年6月   日本光合成学会  

  • 第2回日本光合成学会大会 優秀発表賞

    2011年6月   日本光合成学会  

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 光合成における超硫黄分子の貢献

    研究課題/領域番号:21H05266  2021年9月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  学術変革領域研究(A)  東北大学

    石丸 泰寛, 河野 優, 浅井 智広

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    配分額:81900000円 ( 直接経費:63000000円 、 間接経費:18900000円 )

    researchmap

  • 超高速1分子スペクトル分光法で探る生体光反応の機能的ロバスト性

    研究課題/領域番号:22H02030  2022年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)  東京工業大学

    近藤 徹, 浅井 智広

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    配分額:17550000円 ( 直接経費:13500000円 、 間接経費:4050000円 )

    researchmap

  • 絶対嫌気環境におけるカロテノイドの光保護機能の解明

    研究課題/領域番号:21K06220  2021年4月 - 2024年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)  立命館大学

    浅井 智広

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    配分額:4160000円 ( 直接経費:3200000円 、 間接経費:960000円 )

    本年度の研究では、緑色硫黄細菌が絶対嫌気的な環境でも光合成の光阻害を受けるかどうかについて、生理学的な実験による検証を行った。緑色硫黄細菌Chlorobaculum tepidumを様々な光強度の環境下での光合成による増殖速度を調べ、光-光合成曲線を測定した。その結果、C. tepidumは高い光強度の環境下で増殖速度が低下し、高濃度の硫化物が安定に存在する酸素濃度1 ppm以下の環境であっても光合成の光阻害現象が起こることを明確に示した。カロテノイド配糖体をもたないcruC欠損株では、光阻害が起こる光強度が野生株よりも有意に低いことがわかった。これは、カロテノイド配糖体が嫌気環境下での光保護機能を担うことを示した、先行研究の結果と矛盾しない。一方で、cruC変異株で光阻害が観測された光強度でも、その光量子束密度は緑色硫黄細菌の天然の生育環境中では到達し得ないレベルであることもわかった。培養の光源を変更し、近赤外光のみの照射で同様の実験を行ったが、光-光合成曲線に顕著な光質依存性は認められず、光阻害が起こる光強度に大きな変化は見られなかった。これは、緑色硫黄細菌の嫌気的な光合成で生じる光阻害は、光合成反応のターンオーバー速度を超えるようなクロロフィルの高頻度の励起を必要としており、光強度が低いはずの天然の環境中でも同様の状況が生じていることを示唆している。現状ではそのメカニズムは不明であるが、本研究で培養に使用した光源がLEDであり、太陽光とは大きく異なる発光特性を持つことが、高い光強度でしか光阻害が観測されなかった原因である可能性が考えられた。

    researchmap

  • 緑色硫黄細菌の光合成水素生産系を利用したメタン生成法の開発

    研究課題/領域番号:20H05119  2020年4月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)  立命館大学

    浅井 智広

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    配分額:6500000円 ( 直接経費:5000000円 、 間接経費:1500000円 )

    本年度の研究では、緑色硫黄細菌Chlorobaculum tepidumとメタン菌Methanococcus maripaludisを同一の培地で培養する「混合系」での共培養を試みた。緑色硫黄細菌とメタン菌の共培養に前例はなく、当然ながら混合系に適した培地も知られていなかったため、本研究により両菌種が生育可能な無機培地を新たに作成した。両菌種の単独培養に使用される培地の組成を比較し、片方の菌種が特異的に要求する栄養物質がもう片方の菌種の増殖に与える影響を調べた結果、両菌種の栄養要求性は大部分が共通していたが、M. maripaludisは海洋性であるために増殖にナトリウムイオンが不可欠であることがわかった。逆にC. tepidumの増殖は高濃度のナトリウムイオンで阻害されたため、それぞれの濃度依存性を調べることで両菌種が増殖可能なナトリウムイオン濃度を見出した。一方、M. maripaludisではナトリウムイオン非存在下での培養中にpHが変化してしまったが、培地のpH緩衝剤を再検討することでpH恒常性を担保できることがわかった。これらの結果を総合し、C. tepidumとM. maripaludisのどちらもが単独で増殖可能な培地の化学組成を決定した。この培地をもちいてC. tepidumとM. maripaludisの混合系での共培養を行った結果、気相中に有意なメタンの蓄積が認められた。混合系でのメタンの蓄積は両菌種の増殖とC. tepidumの光合成的な水素生成に依存していた。メタンの蓄積量は、C. tepidumとM. maripaludisの両菌種の単独培養に使用される培地を当量混合しただけの非最適化培地を使用した場合の10倍以上であり、両菌種が最適な培地で増殖する気相共有系での共培養に比肩する量であった。これは、天然には存在しない生物プロセスである「光合成メタン生成系」が実現可能であることを強く示唆している。

    researchmap

  • ホモダイマー光合成反応中心におけるpH依存的な電子移動反応の同定

    研究課題/領域番号:19H04734  2019年4月 - 2021年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)  立命館大学

    浅井 智広

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    配分額:5330000円 ( 直接経費:4100000円 、 間接経費:1230000円 )

    緑色硫黄細菌の光合成反応中心において、キノン分子の結合とキノン分子が媒介する電子移動反応を特定するのが、本研究課題の目的である。これまでの研究で発見していた鉄硫黄クラスターFXに至らない電子移動反応について、フェムト秒分解能の過渡吸収スペクトル解析でその電子受容体がキノン分子であるかを検証した。外部の電子受容体に対する依存性を調べた結果、鉄硫黄クラスターよりも高い還元電位をもつメディーターを添加した場合にのみ、FXに至らない電子移動が観測されることがわかった。一方でFXに至らない電子移動に特異的な過渡吸収スペクトルや速度成分は見出せず、電荷分離反応の信号強度の増大として観測されたことから、FXではない電子受容体に至る電子移動が一次電子受容体クロロフィルの再酸化よりも速いことが示唆された。またHPLCによる色素分析から、電荷分離反応の信号強度の増大率は光合成反応中心のキノン含量と概ね一致することがわかった。これらの結果より、FXに至らない電子移動を媒介する電子受容体は高い還元電位をもつキノン分子であると結論づけた。しかし、2020年に発表された緑色硫黄細菌の光合成反応中心の電子顕微鏡構造には、キノン分子に帰属可能な電荷密度が見つからない。キノン含量が光合成反応中心当たり1分子よりも大幅に低いことと合わせ、高電位のキノン分子は生化学的な操作で複合体から脱離しやすいことが示唆された。緑色硫黄細菌の光合成反応中心に結合したキノン分子は、タイプ2光合成反応中心のQBのような物性をもつと考えらた。

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  • 緑色硫黄細菌の光合成水素生産系を利用したメタン生成法の開発

    研究課題/領域番号:18H05181  2018年4月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)  立命館大学

    浅井 智広

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    配分額:5200000円 ( 直接経費:4000000円 、 間接経費:1200000円 )

    本研究課題では、ヒドロゲナーゼを異種発現した緑色硫黄細菌の絶対嫌気的な光合成水素生産系と、メタン生成菌の異化的メタン生成を生物学的に融合させ、独立栄養的にメタンを生産する生物学的システム「光合成メタン生産系」の構築を目指している。水素発生する緑色硫黄細菌とメタン生成菌の持続的且つ堅牢な共培養系を構築することが、目下、最大の目的である。
    緑色硫黄細菌とメタン生成菌はお互いよく似た組成の培地で増殖する。光合成水素生産系を構築した緑色硫黄細菌Chlorobaculum tepidumは中程度好熱菌であるため、共培養するメタン生成菌も好熱性の種が良いと考え、当初はMethanothermobacter thermautotrophicusを共培養のパートナーの候補としていた。しかし、C. tepidumの増殖は非常に速く、M. thermautotrophicusは相対的な増殖速度が遅すぎることがわかった。そのため、共培養系においてM. thermautotrophicusは競争力に欠け、十分に増殖できないままに、メタン生成もほとんど観測できなかった。
    そこで、C. tepidumの増殖を抑えつつ、メタン生成菌の増殖速度を相対的に情報させるため、より低い培養温度で指摘増殖となる中温性のメタン生成菌Methanococcus maripaludisに共培養パートナーの候補を切り替えた。M. maripaludisはその生育至適温度において、高濃度のギ酸やH2/CO2混合気相中で、C. tepidumに匹敵する非常に速い増殖を示した。共培養の結果、お互いに培地の資源を奪い合いながらも、両者の増殖が認められた。現在、萌芽的な結果ではあるものの、C. tepidumの光合成水素生産系に依存的なメタン生成量の上昇も観測されている。

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  • 光合成細菌のタイプ1光合成反応中心によるプロトン駆動力生成機構の解明

    研究課題/領域番号:17H05731  2017年4月 - 2019年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)  立命館大学

    浅井 智広

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    配分額:6240000円 ( 直接経費:4800000円 、 間接経費:1440000円 )

    本研究課題は光合成細菌のもつType-1 RC(RC1)が、Type-3 RCとも言うべき、二機能性のRCであることの実証を目的としている。主要な課題としてRC1内のキノン電子受容体が光照射によって二重還元される現象の観測とメカニズムの解明を目指している。しかし現時点では、RC1においてキノンが電子受容体として機能しているかどうかさえも不確定であり、RC1内部でのキノン分子の結合部位や物性を決定することが最優先の課題となっている。昨年度までの研究成果として、超高速の過渡吸収分光法による電子移動解析により、緑色硫黄細菌Chlorobaculum tepidumのRC1には鉄硫黄クラスターFX以外の未同定の電子受容体の存在が示唆されていた。
    平成30年度の研究では、C. tepidumのRC1に存在するFX以外の電子受容体がキノンである可能性を検証した。外部電子受容体の分子種を変えて超高速の過渡吸収分光法で順方向の電子移動反応を追跡したところ、還元型FXの酸化剤として機能するベンジルビオローゲンでは還元状態の未同定の電子受容体は酸化できず、また光酸化した一次電子供与体との電荷再結合は1ミリ秒よりも遅いことがわかった。これは、未同定の電子受容体がベンジルビオローゲンよりも酸化還元電位を有することを示唆しており、RC1では還元状態が非常に安定に保持されることを意味する。これは昨年度に得られた極低温での時間分解ESRの結果と矛盾せず、未同定の電子受容体がキノンであることを強く支持する結果となった。一方、未同定の電子受容体が還元状態で蓄積している条件においても、FXへの電子移動は依然として観測されたことから、キノンとFXはともに末端電子受容体として機能することが実証された。

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  • 青色光受容体の改変による紅色光合成細菌の走光性の創出

    研究課題/領域番号:16K14907  2016年4月 - 2018年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的萌芽研究  立命館大学

    浅井 智広, 下地 真美子

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    配分額:3640000円 ( 直接経費:2800000円 、 間接経費:840000円 )

    本研究では、鞭毛モーターの回転方向を光で制御可能な走光性センサーを創出するべく、クラスIとIIのHKのキメラ化によるCheAの機能改変を試みた。LOV-HKであるYF1のLOVドメインにCheAのC末端キナーゼドメインを連結した、人工青色光受容体タンパク質「YC」を設計した。大腸菌の運動性の光依存的な変化をスクリーニングできる系を構築し、YCが光依存的にリン酸化活性を変化させることを見出した。YCの組換えタンパク質は、LOVドメインにフラビンを結合し、光励起によるCysアダクト形成とその崩壊による光変換能を有していた。これは、クラスIとIIのHKの機能的なキメラの作製の初めての成功例である。

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  • ホモダイマー型光合成反応中心の分子構築と反応制御機構の解明

    研究課題/領域番号:15K07026  2015年4月 - 2018年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)  大阪大学

    大岡 宏造, 伊藤 繁, 栗栖 源嗣, 浅井 智広

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    配分額:5200000円 ( 直接経費:4000000円 、 間接経費:1200000円 )

    好熱性ヘリオバクテリアHbt. Modesticaldum由来の反応中心(RC)標品の結晶化を試みた。空間群R32の結晶が得られ、現在、構造解析を進めている。この結晶は、昨年(2017年)、米国グループが報告したX線結晶構造解析の空間群(C2)とは異なる。米国グループの構造中にはキノン分子(A1)が存在しなかったが、我々の構造中にはキノン分子が存在していた。また、本来のP800+MQ-に由来するESP信号をsimulationによりできるだけ正確に求めた。PSI反応中心のキノンA1の配向と似ているものの、わずかに異なった場所に結合していることが示唆され、構造解析の結果と矛盾しなかった。

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  • 高い水素発生活性を実現する[FeFe]型ヒドロゲナーゼの構造デザイン

    研究課題/領域番号:15H00886  2015年4月 - 2017年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)  立命館大学

    浅井 智広

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    配分額:3120000円 ( 直接経費:2400000円 、 間接経費:720000円 )

    緑藻Chlamydomonas reinhardtiiの[FeFe]ヒドロゲナーゼHydA1 は、コンパクトで有りながら非常に高い水素発生活性をもつ酵素として知られているが、活性中心であるHクラスターの形成と保持に厳密に嫌気的な環境を必要とし、生化学的な解析や応用研究が困難である。本研究課題では、酸素分圧1 ppm 以下の嫌気環境でのタンパク質生産を容易に実現できる、絶対嫌気性の光合成細菌Chlorobaculum tepidumの外来遺伝子発現系を利用し、高い水素発生活性を保持したHydA1の大量生産系を確立することを主な目的としていた。
    28年度までの研究により、C. tepidumにおいて高レベルのタンパク質発現は遺伝子のN末端領域の塩基配列に強く依存することを明らかにした。29年度はこの研究成果を利用し、Hクラスター形成に必要な成熟化タンパク質であるHydE、HydF、HydGのHydA1との高レベル共発現を試みた。全長にわたるコドン使用頻度の最適化と、N末端に付加するアフィニティータグの塩基配列を検討した結果、Strepタグ付きの遺伝子の導入によってC. tepidum内でHydEFGを高発現できることがわかった。HydA1と共発現させた結果、ほぼ全てのHydA1にHクラスターを保持させることに成功した。
    驚くべきことに、HydA1とHydEFGのC. tepidum共発現株は、培養中に光依存的に水素ガスを発生させていることがわかった。HydA1は本来、光合成伝達系で働くフェレドキシンPetFをプロトン還元の電子供与体としているが、その分子認識は厳密ではなく、C. tepidumの細胞内では別の電子供与体が機能している可能性が示唆された。

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  • 緑色硫黄細菌の光合成反応中心におけるキノン分子の構造機能解析

    研究課題/領域番号:25891025  2013年8月 - 2015年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  研究活動スタート支援  立命館大学

    浅井 智広

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    配分額:2730000円 ( 直接経費:2100000円 、 間接経費:630000円 )

    絶対嫌気性の光合成細菌である緑色硫黄細菌のプラスミドによる遺伝子発現系を構築し、Hisタグ付加コアタンパク質を過剰発現させることで、ホモダイマー型光合成反応中心を大量かつ簡便に調製する方法を確立した。
    緑色硫黄細菌のホモダイマー型光合成反応中心で起こる電子移動反応を高速の過渡吸収スペクトル変化で観測し、測定時の溶液組成を変化させることで、通常末端電子受容体として機能している鉄硫黄クラスター以外の分子が、代替の最終電子受容体となる可能性を見出した。

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担当経験のある科目(授業)

  • English JP2

    機関名:Ritsumeikan University

  • 英語JP2

    機関名:立命館大学

  • Graduation Research 2

    機関名:Ritsumeikan University

  • 卒業研究2

    機関名:立命館大学

  • Experiments in Molecular Biology

    機関名:Ritsumeikan University

  • 分子生物学実験

    機関名:立命館大学

  • Experiments in Basic Biology

    機関名:Ritsumeikan University

  • 生物学基礎実験

    機関名:立命館大学

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