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秋本 誠志大学院理学研究科 化学専攻教授
研究者基本情報
■ 学位■ 研究ニュース
- 2023年02月21日, シアノバクテリアの光化学系I単量体IsiA超複合体の立体構造解明 ~集光性色素タンパク質の進化を紐解く契機に~
- 2022年04月14日, 始原的なシアノバクテリアの光化学系I複合体の立体構造を解明 ~光合成生物の進化を紐解くきっかけに~
- 2022年04月04日, 珪藻の光化学系II-集光性色素タンパク質超分子複合体の立体構造解明 ~集光性色素タンパク質の進化を紐解く糸口に~
- 2022年03月31日, 光合成真核生物で初の光化学系I複合体の多量体構造を解明 ~原核生物から真核生物への進化を解明する糸口に~
- 2021年03月17日, 野生型の細胞が強い光でも生育できる遺伝子を発見 ―光合成による有用物質生産を効率化する新技術―
- 2020年12月07日, 珪藻の強光に対する防御策:集光性色素タンパク質の分子調節機構の解明
- 2020年10月16日, 鉄欠乏環境で耐え忍ぶための光合成反応:isiA遺伝子の多様な発現機構と機能の解明
- 2020年09月14日, ピングイオ藻の集光性色素タンパク質の特性解明:アルカリpHで誘導される太陽光エネルギー利用機構を明らかに
- 2020年05月18日, 進化すると色素タンパク質が増える? 珪藻の光化学系I-集光性色素タンパク質複合体の立体構造解明
- 2020年01月15日, 目に見える光がなくても大丈夫!?遠赤色光で光合成を行えるシアノバクテリアの秘密を解明 ~光化学系Iにおける、クロロフィルfの位置と機能の特定~
- 2019年10月30日, 四量体を形成する光化学系Iの立体構造を解明 ~光合成生物の適応進化を解明する手がかりに~
- 2019年07月30日, 褐色を呈する光化学系II-集光性色素タンパク質複合体の立体構造を解明 ~光合成生物の進化と多様化を解明する糸口に~
- 2018年03月20日, 植物が強すぎる光エネルギーを逃がす新たな仕組みが見つかる
■ 研究分野
研究活動情報
■ 受賞- 2019年09月 Organizing committee AOCP2019, Best Poster Award, Modification of excitation energy-transfer processes of the primary symbiotic algae grown under different light qualities
- 2019年06月 Organizing committee PRS2019, Outstanding Achievement Award, Responses of energy-transfer processes in diatoms to fluctuating light
- 2019年05月 日本光合成学会, 最優秀ポスター賞, 灰色藻Cyanophora paradoxa の光捕集機能における培養光質と光量の影響
- 2017年07月 光合成セミナー運営委員会, 三室賞, ジビニルクロロフィル型シアノバクテリアProchlorococcus の光環境応答国内学会・会議・シンポジウム等の賞
- 2016年10月 分子科学会, 第10回分子科学討論会(神戸)2016 分子科学会優秀ポスター賞, ピコ秒時間分解蛍光分光法によるフィコビリソームから光化学系への励起エネルギー移動過程に関する研究国内学会・会議・シンポジウム等の賞
- 2016年07月 光合成セミナー運営委員会, 光合成セミナー 三室賞, 絶対蛍光強度測定による緑藻Chlamydomonas reinhardtiiにおける光捕集機能変化の解明国内学会・会議・シンポジウム等の賞
- 2016年06月 Organizing Committee PRS2016, Photosynthesis Research for Sustainability 2016 Young talent awards, Excitation energy transfer processes among photosystethic complexes in cyanobacterial cellsロシア連邦国際学会・会議・シンポジウム等の賞
- American Chemical Society (ACS), 2025年03月, The Journal of Physical Chemistry B[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Abstract Overwintering evergreen trees in boreal regions continuously convert absorbed light energy into heat through a process known as sustained thermal dissipation. To better understand this mechanism, this study examined the alterations in the photosynthetic apparatus and transcriptomes of yew (Taxus cuspidata) leaves throughout the year, comparing sun-exposed and shaded leaves. The Y(II) parameter, conventionally used to estimate the quantum yield of photosystem II (PSII), indicated the occurrence of temperature-dependent thermal dissipation during winter. On the other hand, the levels of photosystem subunits, including the D1 subunit of the PSII reaction center, remained relatively stable year-round, indicating that typical photoinhibition is unlikely to occur. Time-resolved chlorophyll fluorescence analysis revealed that heat dissipation at the PSII antenna is prominent in winter. Winter transcriptomes are notably characterized by a predominance of Elip transcripts encoding early light-induced protein (ELIP), which constitute 20% of the total transcripts, as deduced from RNA-seq analysis. Furthermore, ELIP protein concentration increased to nearly half that of the major light-harvesting complexes. The predicted structure of ELIP includes potential chlorophyll a and carotenoid binding sites. These findings, taken together with a previous report showing ELIP capacity for energy dissipation, lead to a re-evaluation of its significant role in sustained thermal dissipation.Oxford University Press (OUP), 2024年10月, Journal of Experimental Botany, 76(2) (2), 513 - 531[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Springer Science and Business Media LLC, 2023年05月, Photosynthesis Research, 159(2-3) (2-3), 165 - 175[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Iron-stress-induced-A proteins (IsiAs) are expressed in cyanobacteria under iron-deficient conditions. The cyanobacterium Anabaena sp. PCC 7120 has four isiA genes; however, their binding property and functional roles in PSI are still missing. We analyzed a cryo-electron microscopy structure of a PSI-IsiA supercomplex isolated from Anabaena grown under an iron-deficient condition. The PSI-IsiA structure contains six IsiA subunits associated with the PsaA side of a PSI core monomer. Three of the six IsiA subunits were identified as IsiA1 and IsiA2. The PSI-IsiA structure lacks a PsaL subunit; instead, a C-terminal domain of IsiA2 occupies the position of PsaL, which inhibits the oligomerization of PSI, leading to the formation of a PSI monomer. Furthermore, excitation-energy transfer from IsiAs to PSI appeared with a time constant of 55 ps. These findings provide insights into both the molecular assembly of the Anabaena IsiA family and the functional roles of IsiAs.2023年02月, Nature communications, 14(1) (1), 920 - 920, 英語, 国際誌研究論文(学術雑誌)
- Light-harvesting complexes (LHCs) have been diversified in oxygenic photosynthetic organisms, and play an essential role in capturing light energy which is transferred to two types of photosystem cores to promote charge-separation reactions. Red algae are one of the groups of photosynthetic eukaryotes, and their chlorophyll (Chl) a-binding LHCs are specifically associated with photosystem I (PSI). In this study, we purified three types of preparations, PSI-LHCI supercomplexes, PSI cores, and isolated LHCIs, from the red alga Cyanidium caldarium, and examined their properties. The polypeptide bands of PSI-LHCI showed characteristic PSI and LHCI components without contamination by other proteins. The carotenoid composition of LHCI displayed zeaxanthins, β-cryptoxanthins, and β-carotenes. Among the carotenoids, zeaxanthins were enriched in LHCI. On the contrary, both zeaxanthins and β-cryptoxanthins could not be detected from PSI, suggesting that zeaxanthins and β-cryptoxanthins are bound to LHCI but not PSI. A Qy peak of Chl a in the absorption spectrum of LHCI was shifted to a shorter wavelength than those in PSI and PSI-LHCI. This tendency is in line with the result of fluorescence-emission spectra, in which the emission maxima of PSI-LHCI, PSI, and LHCI appeared at 727, 719, and 677 nm, respectively. Time-resolved fluorescence spectra of LHCI represented no 719 and 727-nm fluorescence bands from picoseconds to nanoseconds. These results indicate that energy levels of Chls around/within LHCIs and within PSI are changed by binding LHCIs to PSI. Based on these findings, we discuss the expression, function, and structure of red algal PSI-LHCI supercomplexes.2023年02月, Photosynthesis research, 英語, 国際誌研究論文(学術雑誌)
- Jatropha curcas is a drought-tolerant plant that maintains its photosynthetic pigments under prolonged drought, and quickly regains its photosynthetic capacity when water is available. It has been reported that drought stress leads to increased thermal dissipation in PSII, but that of PSI has been barely investigated, perhaps due to technical limitations in measuring the PSI absolute quantum yield. In this study, we combined biochemical analysis and spectroscopic measurements using an integrating sphere, and verified that the quantum yields of both photosystems are temporarily down-regulated under drought. We found that the decrease in the quantum yield of PSII was accompanied by a decrease in the core complexes of PSII while light-harvesting complexes are maintained under drought. In addition, in drought-treated plants, we observed a decrease in the absolute quantum yield of PSI as compared with the well-watered control, while the amount of PSI did not change, indicating that non-photochemical quenching occurs in PSI. The down-regulation of both photosystems was quickly lifted in a few days upon re-watering. Our results indicate, that in J. curcas under drought, the down-regulation of both PSII and PSI quantum yield protects the photosynthetic machinery from uncontrolled photodamage.2023年01月, Journal of experimental botany, 74(1) (1), 336 - 351, 英語, 国際誌研究論文(学術雑誌)
- Springer Science and Business Media LLC, 2022年08月, Photosynthesis Research研究論文(学術雑誌)
- Abstract Land plants and microalgae convert solar energy into electrochemical energy by using cooperative two photosystems (PSI and PSII). To maintain optimal photosynthetic rates under variable light conditions in nature, phosphorylation of light-harvesting complex for PSII (LHCII) balances the excitation energy distribution between the two photosystems. Here, we investigated the mechanism of this balancing in a green alga. We show that phospho-LHCIIs physically bind to both photosystems. The energy transfer from the LHCIIs to the PSII core complexes becomes less efficient, whereas the excitation level of PSI increases. The time-resolved fluorescence spectra showed an increase in delayed PSI fluorescence, which represents energetical spillover from PSII to PSI. In addition, the spillover is likely mediated by phospho-LHCIIs and PSI antennas. We hypothesize that the spillover explains the larger extent of phospho-LHCIIs dependent energy balancing in the green alga than land plants, which is important for the short-term photoadaptaion in the algal habitat.Cold Spring Harbor Laboratory, 2022年07月
- Photosystem I (PSI) is a multi-subunit pigment-protein complex that functions in light-harvesting and photochemical charge-separation reactions, followed by reduction of NADP to NADPH required for CO2 fixation in photosynthetic organisms. PSI from different photosynthetic organisms has a variety of chlorophylls (Chls), some of which are at lower-energy levels than its reaction center P700, a special pair of Chls, and are called low-energy Chls. However, the sites of low-energy Chls are still under debate. Here, we solved a 2.04-Å resolution structure of a PSI trimer by cryo-electron microscopy from a primordial cyanobacterium Gloeobacter violaceus PCC 7421, which has no low-energy Chls. The structure shows the absence of some subunits commonly found in other cyanobacteria, confirming the primordial nature of this cyanobacterium. Comparison with the known structures of PSI from other cyanobacteria and eukaryotic organisms reveals that one dimeric and one trimeric Chls are lacking in the Gloeobacter PSI. The dimeric and trimeric Chls are named Low1 and Low2, respectively. Low2 is missing in some cyanobacterial and eukaryotic PSIs, whereas Low1 is absent only in Gloeobacter. These findings provide insights into not only the identity of low-energy Chls in PSI, but also the evolutionary changes of low-energy Chls in oxyphototrophs.eLife Sciences Publications, Ltd, 2022年04月, eLife, 11研究論文(学術雑誌)
- Abstract Fucoxanthin chlorophyll (Chl) a/c-binding proteins (FCPs) function as light harvesters in diatoms. The structure of a diatom photosystem II-FCPII (PSII-FCPII) supercomplex have been solved by cryo-electron microscopy (cryo-EM) previously; however, the FCPII subunits that constitute the FCPII tetramers and monomers are not identified individually due to their low resolutions. Here, we report a 2.5 Å resolution structure of the PSII-FCPII supercomplex using cryo-EM. Two types of tetrameric FCPs, S-tetramer, and M-tetramer, are identified as different types of hetero-tetrameric complexes. In addition, three FCP monomers, m1, m2, and m3, are assigned to different gene products of FCP. The present structure also identifies the positions of most Chls c and diadinoxanthins, which form a complicated pigment network. Excitation-energy transfer from FCPII to PSII is revealed by time-resolved fluorescence spectroscopy. These structural and spectroscopic findings provide insights into an assembly model of FCPII and its excitation-energy transfer and quenching processes.Springer Science and Business Media LLC, 2022年04月, Nature Communications, 13(1) (1), 1764 - 1764, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Springer Science and Business Media LLC, 2022年03月, Journal of Plant Research, 135(2) (2), 361 - 376[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Abstract Photosystem I (PSI) is one of the two photosystems functioning in light-energy harvesting, transfer, and electron transfer in photosynthesis. However, the oligomerization state of PSI is variable among photosynthetic organisms. We present a 3.8-Å resolution cryo-electron microscopic structure of tetrameric PSI isolated from the glaucophyte alga Cyanophora paradoxa, which reveals differences with PSI from other organisms in subunit composition and organization. The PSI tetramer is organized in a dimer of dimers with a C2 symmetry. Unlike cyanobacterial PSI tetramers, two of the four monomers are rotated around 90°, resulting in a completely different pattern of monomer-monomer interactions. Excitation-energy transfer among chlorophylls differs significantly between Cyanophora and cyanobacterial PSI tetramers. These structural and spectroscopic features reveal characteristic interactions and excitation-energy transfer in the Cyanophora PSI tetramer, suggesting that the Cyanophora PSI could represent a turning point in the evolution of PSI from prokaryotes to eukaryotes.Springer Science and Business Media LLC, 2022年03月, Nature Communications, 13(1) (1), 1679 - 1679, 英語, 国際誌研究論文(学術雑誌)
- Heterocysts are formed in filamentous heterocystous cyanobacteria under nitrogen-starvation conditions, and possess a very low amount of photosystem II (PSII) complexes than vegetative cells. Molecular, morphological, and biochemical characterizations of heterocysts have been investigated; however, excitation-energy dynamics in heterocysts are still unknown. In this study, we examined excitation-energy-relaxation processes of pigment-protein complexes in heterocysts isolated from the cyanobacterium Anabaena sp. PCC 7120. Thylakoid membranes from the heterocysts showed no oxygen-evolving activity under our experimental conditions and no thermoluminescence-glow curve originating from charge recombination of S2QA-. Two dimensional blue-native/SDS-PAGE analysis exhibits tetrameric, dimeric, and monomeric photosystem I (PSI) complexes but almost no dimeric and monomeric PSII complexes in the heterocyst thylakoids. The steady-state fluorescence spectrum of the heterocyst thylakoids at 77 K displays both characteristic PSI fluorescence and unusual PSII fluorescence different from the fluorescence of PSII dimer and monomer complexes. Time-resolved fluorescence spectra at 77 K, followed by fluorescence decay-associated spectra, showed different PSII and PSI fluorescence bands between heterocysts and vegetative thylakoids. Based on these findings, we discuss excitation-energy-transfer mechanisms in the heterocysts.Elsevier BV, 2021年11月, Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics, 1863(1) (1), 148509 - 148509, 英語, 国際誌研究論文(学術雑誌)
- 2021年11月, Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics, 1862(11) (11), 148473 - 148473, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Cold Spring Harbor Laboratory, 2021年10月
Abstract Photosystem I (PSI) of photosynthetic organisms is a multi-subunit pigment-protein complex and functions in light harvesting and photochemical charge-separation reactions, followed by reduction of NADP to NADPH required for CO2 fixation. PSI from different photosynthetic organisms has a variety of chlorophylls (Chls), some of which are at lower-energy levels than its reaction center P700, a special pair of Chls, and are called low-energy Chls. However, the site of low-energy Chls is still under debate. Here, we solved a 2.04-Å resolution structure of a PSI trimer by cryo-electron microscopy from a primitive cyanobacteriumGloeobacter violaceus PCC 7421, which has no low-energy Chls. The structure showed absence of some subunits commonly found in other cyanobacteria, confirming the primitive nature of this cyanobacterium. Comparison with the known structures of PSI from other cyanobacteria and eukaryotic organisms reveals that one dimeric and one trimeric Chls are lacking in theGloeobacter PSI. The dimeric and trimeric Chls are named Low1 and Low2, respectively. Low2 does not exist in some cyanobacterial and eukaryotic PSIs, whereas Low1 is absent only inGloeobacter . SinceGloeobacter is susceptible to light, this indicates that Low1 serves as a main photoprotection site in most oxyphototrophs, whereas Low2 is involved in either energy transfer or energy quenching in some of the oxyphototrophs. Thus, these findings provide insights into not only the functional significance of low-energy Chls in PSI, but also the evolutionary changes of low-energy Chls responsible for the photoprotection machinery from photosynthetic prokaryotes to eukaryotes. - In cyanobacteria, it is known that the excitation ratios of photosystem (PS) I and PSII changes with the wavelength of irradiated light due to mobile phycobilisome (PBS) and spillover, affecting the photosynthetic ATP/NADPH synthesis ratio and metabolic flux state. However, the mechanisms by which these changes are controlled have not been well studied. In this study, we performed a targeted proteomic analysis of Synechocystis sp. PCC 6803 under different spectral light conditions to clarify the regulation mechanisms of mobile PBS, spillover and metabolisms under different light qualities at the protein level. The results showed an increase in the amount of proteins mainly involved in CO2 fixation under Red1 light conditions with a high specific growth rate, suggesting that the rate of intracellular metabolism is controlled by the rate of carbon uptake, not by changes in the amount of each enzyme. Correlation analysis between protein levels and PSI/PSII excitation ratios revealed that PsbQUY showed high correlations and significantly increased under Blue and Red2 light conditions, where the PSI/PSII excitation ratio was higher due to spillover. In the strains lacking the genes encoding these proteins, a decrease in the PSI/PSII excitation ratio was observed, suggesting that PsbQUY contribute to spillover occurrence. SIGNIFICANCE: In cyanobacteria, the photosynthetic apparatus's responses, such as state transition [mobile PBS and spillover], occur due to the intensity and wavelength of irradiated light, resulting in changes in photosynthetic electron transport and metabolic flux states. Previous studies have analyzed the response of Synechocystis sp. PCC 6803 to light intensity from various directions, but only spectroscopic analysis of the photosynthetic apparatus has been done on the response to changes in the wavelength of irradiated light. This study analyzed the response mechanisms of mobile PBS, spillover, photosynthetic, and metabolic systems in Synechocystis sp. PCC 6803 under six different spectral light conditions by a targeted proteomic analysis. As a result, many proteins were successfully quantified, and the metabolic enzymes and photosynthetic apparatus were analyzed using an integrated approach. Principal component and correlation analyses and volcano plots revealed that the PSII subunits PsbQ, PsbU, and PsbY have a strong correlation with the PSI/PSII excitation ratio and contribute to spillover occurrence. Thus, statistical analysis based on proteome data revealed that PsbQ, PsbU, and PsbY are involved in spillover, as revealed by spectroscopic analysis.Elsevier BV, 2021年08月, Journal of Proteomics, 246, 104306 - 104306, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Photosynthetic organisms finely tune their photosynthetic machinery including pigment compositions and antenna systems to adapt to various light environments. However, it is poorly understood how the photosynthetic machinery in the green flagellate Euglena gracilis is modified under high-light conditions. In this study, we examined high-light modification of excitation-energy-relaxation processes in Euglena cells. Oxygen-evolving activity in the cells incubated at 300 µmol photons m-2 s-1 (HL cells) cannot be detected, reflecting severe photodamage to photosystem II (PSII) in vivo. Pigment compositions in the HL cells showed relative increases in 9'-cis-neoxanthin, diadinoxanthin, and chlorophyll b compared with the cells incubated at 30 µmol photons m-2 s-1 (LL cells). Absolute fluorescence spectra at 77 K exhibit smaller intensities of the PSII and photosystem I (PSI) fluorescence in the HL cells than in the LL cells. Absolute fluorescence decay-associated spectra at 77 K of the HL cells indicate suppression of excitation-energy transfer from light-harvesting complexes (LHCs) to both PSI and PSII with the time constant of 40 ps. Rapid energy quenching in LHCs and PSII in the HL cells is distinctly observed by averaged Chl-fluorescence lifetimes. These findings suggest that Euglena modifies excitation-energy-relaxation processes in addition to pigment compositions to deal with excess energy. These results provide insights into the photoprotection strategies of this alga under high-light conditions.Springer Science and Business Media LLC, 2021年05月, Photosynthesis Research, 149(3) (3), 303 - 311, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Springer Science and Business Media LLC, 2021年03月, Communications Biology, 4(1) (1), 343 - 343, 英語, 国際誌
Abstract Increased tolerance to light stress in cyanobacteria is a desirable feature for their applications. Here, we obtained a high light tolerant (Tol) strain ofSynechocystis sp. PCC6803 through an adaptive laboratory evolution, in which the cells were repeatedly sub-cultured for 52 days under high light stress conditions (7000 to 9000 μmol m−2 s−1). Although the growth of the parental strain almost stopped when exposed to 9000 μmol m−2 s−1, no growth inhibition was observed in the Tol strain. Excitation-energy flow was affected because of photosystem II damage in the parental strain under high light conditions, whereas the damage was alleviated and normal energy flow was maintained in the Tol strain. The transcriptome data indicated an increase inisiA expression in the Tol strain under high light conditions. Whole genome sequence analysis and reverse engineering revealed two mutations inhik26 andslr1916 involved in high light stress tolerance in the Tol strain.[査読有り]研究論文(学術雑誌) - Cyanobacterial type I NADH dehydrogenase (NDH-1) is involved in various bioenergetic reactions including respiration, cyclic electron transport (CET), and CO2 uptake. The role of NDH-1 is usually minor under normal growth conditions and becomes important under stress conditions. However, in our previous study, flux balance analysis (FBA) simulation predicted that the drive of NDH-1 as CET pathway with a photosystem (PS) I/PSII excitation ratio around 1.0 contributes to achieving an optimal specific growth rate. In this study, to experimentally elucidate the predicted functions of NDH-1, first, we measured the PSI/PSII excitation ratios of Synechocystis sp. PCC 6803 grown under four types of spectral light conditions. The specific growth rate was the highest and PSI/PSII excitation ratio was with 0.88 under the single-peak light at 630 nm (Red1). Considering this measured excitation ratios, FBA simulation predicted that NDH-1-dependent electron transport was the major pathway under Red1. Moreover, in actual culture, an NDH-1 deletion strain had slower growth rate than that of wild type only under Red1 light condition. Therefore, we experimentally demonstrated that NDH-1 plays an important role under optimal light conditions such as Red1 light, where Synechocystis exhibits the highest specific growth rate and PSI/PSII excitation ratio of around 1.0.Elsevier BV, 2021年03月, Plant Science, 304, 110798 - 110798, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Photosynthetic organisms regulate pigment composition and molecular oligomerization of light-harvesting complexes in response to solar light intensities, in order to improve light-harvesting efficiency. Here we report excitation-energy dynamics and relaxation of fucoxanthin chlorophyll a/c-binding protein (FCP) complexes isolated from a diatom Phaeodactylum tricornutum grown under high-light (HL) illumination. Two types of FCP complexes were prepared from this diatom under the HL condition, whereas one FCP complex was isolated from the cells grown under a low-light (LL) condition. The subunit composition and oligomeric states of FCP complexes under the HL condition are different from those under the LL condition. Absorption and fluorescence spectra at 77 K of the FCP complexes also vary between the two conditions, indicating modifications of the pigment composition and arrangement upon the HL illumination. Time-resolved fluorescence curves at 77 K of the FCP complexes under the HL condition showed shorter lifetime components compared with the LL condition. Fluorescence decay-associated spectra at 77 K showed distinct excitation-energy-quenching components and alterations of energy-transfer pathways in the FCP complexes under the HL condition. These findings provide insights into molecular and functional mechanisms of the dynamic regulation of FCPs in this diatom under excess-light conditions.Elsevier BV, 2021年02月, Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics, 1862(2) (2), 148350 - 148350, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Springer International Publishing, 2021年, Photosynthesis: Molecular Approaches to Solar Energy Conversion, 277 - 302論文集(書籍)内論文
- Photosynthetic organisms have diversified light-harvesting complexes (LHCs) to collect solar energy efficiently, leading to an acquisition of their ecological niches. Herein we report on biochemical and spectroscopic characterizations of fucoxanthin chlorophyll a/c-binding protein (FCP) complexes isolated from a marine pinguiophyte Glossomastix chrysoplasta. The pinguiophyte FCP showed one subunit band in SDS-PAGE and one protein-complex band with a molecular weight at around 66 kDa in clear-native PAGE. By HPLC analysis, the FCP possesses chlorophylls a and c, fucoxanthin, and violaxanthin. To clarify excitation-energy-relaxation processes in the FCP, we measured time-resolved fluorescence spectra at 77 K of the FCP adapted to pH 5.0, 6.5, and 8.0. Fluorescence curves measured at pH 5.0 and 8.0 showed shorter lifetime components compared with those at pH 6.5. The rapid decay components at pH 5.0 and 8.0 are unveiled by fluorescence decay-associated (FDA) spectra; fluorescence decays occur in the 270 and 160-ps FDA spectra only at pH 5.0 and 8.0, respectively. In addition, energy-transfer pathways with time constants of tens of picoseconds are altered under the basic pH condition but not the acidic pH condition. These findings provide novel insights into pH-dependent energy-transfer and energy-quenching machinery in not only FCP family but also photosynthetic LHCs.Elsevier BV, 2021年01月, Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics, 1862(1) (1), 148306 - 148306, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Iron-stress-induced-A proteins (IsiAs) are expressed in cyanobacteria under iron-deficient conditions, and surround photosystem I (PSI) trimer with a ring formation. A cyanobacterium Anabaena sp. PCC 7120 has four isiA genes; however, it is unknown how the IsiAs are associated with PSI. Here we report on molecular organizations and function of the IsiAs in this cyanobacterium. A deletion mutant of the isiA1 gene was constructed, and the four types of thylakoids were prepared from the wild-type (WT) and ΔisiA1 cells under iron-replete (+Fe) and iron-deficient (-Fe) conditions. Immunoblotting analysis exhibits a clear expression of the IsiA1 in the WT-Fe. The PSI-IsiA1 supercomplex is found in the WT-Fe, and excitation-energy transfer from IsiA1 to PSI is verified by time-resolved fluorescence analyses. Instead of the IsiA1, both IsiA2 and IsiA3 are bound to PSI monomer in the ΔisiA1-Fe. These findings provide insights into multiple-expression system of the IsiA family in this cyanobacterium.Elsevier BV, 2021年01月, Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics, 1862(1) (1), 148327 - 148327, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2020年11月, The journal of physical chemistry. B, 124(46) (46), 10588 - 10589, 英語, 国際誌研究論文(学術雑誌)
- Photosynthetic organisms produce ATP and NADPH using light as an energy source and further utilize these cofactors during metabolism. Photosynthesis involves linear and cyclic electron flows; as the cyclic electron flow produces ATP more effectively than the linear electron flow without NADPH, the cell efficiently adjusts ATP and NADPH production using the two different pathways. Nevertheless, direct measurement of ATP and NADPH production during photosynthesis has been difficult. In the present study, the photosynthetic ATP and NADPH production rates of Synechocystis sp. PCC 6803 under three different single peak wavelength lights (blue: 470 nm, R630: 630 nm, and R680: 680 nm) were evaluated based on 13C-metabolic flux analysis (13C-MFA) by considering the mass balance of ATP and NADPH between photosynthesis and metabolism. The ratios of ATP/NADPH production via photosynthesis were estimated as 3.13, 1.70, and 2.10 under blue, R630, and R680 light conditions, respectively. Moreover, the linear and cyclic electron flow ratios were estimated to be 1.1-2.2, 0.2-0.5, and 0.5-1.0 under blue, R630, and R680 light conditions, respectively. The predicted linear and cyclic electron flow ratios were consistent with the excitation ratio between photosystems I and II, as observed in the steady-state fluorescence spectra.Elsevier BV, 2020年11月, Journal of Bioscience and Bioengineering, 131(3) (3), 277 - 282, 英語, 国内誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- pH influences excitation-energy-relaxation processes in photosynthetic light-harvesting complexes. Here, we report the excitation-energy dynamics by pH changes in fucoxanthin chlorophyll a/c-binding proteins (FCPs) isolated from a diatom Phaeodactylum tricornutum, probed by time-resolved fluorescence spectroscopy at 77 K. The fluorescence curve measured at pH 5.0 showed a shorter lifetime component than that measured at pH 6.5 and 8.0. The rapid decay component at pH 5.0 is supported by fluorescence decay-associated (FDA) spectra, where strong fluorescence decays relative to fluorescence rises appear in the pH-5.0 FDA spectrum with 70 ps. These results indicate that the diatom FCPs switch their function from light-harvesting to energy-quenching via arrangements of the energy-transfer pathways under acidic pHs. Based on the crystal structure of the diatom FCPs, we propose a model for the energy-quenching machinery through structural changes of the pigment environments, thus providing insights into the pH-dependent light-harvesting strategy in the diatom FCPs.2020年06月, The journal of physical chemistry. B, 124(24) (24), 4919 - 4923, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Oxygenic photosynthesis converts light energy into chemical energy via electron transport and assimilates CO2 in the Calvin-Benson cycle with the chemical energy. Thus, high light and low CO2 conditions induce the accumulation of electrons in the photosynthetic electron transport system, resulting in the formation of reactive oxygen species. To prevent the accumulation of electrons, oxygenic photosynthetic organisms have developed photoprotection mechanisms, including non-photochemical quenching (NPQ) and alternative electron flow (AEF). There are diverse molecular mechanisms underlying NPQ and AEF, and the corresponding molecular actors have been identified and characterized using a model green alga Chlamydomonas reinhardtii. In contrast, detailed information about the photoprotection mechanisms is lacking for other green algal species. In the current study, we examined the photoprotection mechanisms responsive to CO2 in the green alga Chlorella variabilis by combining the analyses of pulse-amplitude-modulated fluorescence, O2 evolution, and the steady-state and time-resolved fluorescence spectra. Under the CO2-limited condition, ΔpH-dependent NPQ occurred in photosystems I and II. Moreover, O2-dependent AEF was also induced. Under the CO2-limited condition with carbon supplementation, NPQ was relaxed and light-harvesting chlorophyll-protein complex II was isolated from both photosystems. In C. variabilis, the O2-dependent AEF and the mechanisms that instantly convert the light-harvesting functions of both photosystems may be important for maintaining efficient photosynthetic activities under various CO2 conditions.2020年06月, Photosynthesis research, 144(3) (3), 397 - 407, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Photosynthetic light-harvesting complexes (LHCs) play a pivotal role in collecting solar energy for photochemical reactions in photosynthesis. One of the major LHCs are fucoxanthin chlorophyll a/c-binding proteins (FCPs) present in diatoms, a group of organisms having important contribution to the global carbon cycle. Here, we report a 2.40-Å resolution structure of the diatom photosystem I (PSI)-FCPI supercomplex by cryo-electron microscopy. The supercomplex is composed of 16 different FCPI subunits surrounding a monomeric PSI core. Each FCPI subunit showed different protein structures with different pigment contents and binding sites, and they form a complicated pigment-protein network together with the PSI core to harvest and transfer the light energy efficiently. In addition, two unique, previously unidentified subunits were found in the PSI core. The structure provides numerous insights into not only the light-harvesting strategy in diatom PSI-FCPI but also evolutionary dynamics of light harvesters among oxyphototrophs.2020年05月, Nature communications, 11(1) (1), 2481 - 2481, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Iron-stress induced protein A (IsiA) is a chlorophyll-binding membrane-spanning protein in photosynthetic prokaryote cyanobacteria, and is associated with photosystem I (PSI) trimer cores, but its structural and functional significance in light harvesting remains unclear. Here we report a 2.7-Å resolution cryo-electron microscopic structure of a supercomplex between PSI core trimer and IsiA from a thermophilic cyanobacterium Thermosynechococcus vulcanus. The structure showed that 18 IsiA subunits form a closed ring surrounding a PSI trimer core. Detailed arrangement of pigments within the supercomplex, as well as molecular interactions between PSI and IsiA and among IsiAs, were resolved. Time-resolved fluorescence spectra of the PSI-IsiA supercomplex showed clear excitation-energy transfer from IsiA to PSI, strongly indicating that IsiA functions as an energy donor, but not an energy quencher, in the supercomplex. These structural and spectroscopic findings provide important insights into the excitation-energy-transfer and subunit assembly mechanisms in the PSI-IsiA supercomplex.2020年05月, Communications biology, 3(1) (1), 232 - 232, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Excitation energy-transfer processes in pigment-protein complexes in photosynthetic organisms are often changed under different pH conditions. However, it is unclear how the pH changes affect excitation energy relaxations in photosystem I (PSI) cores. In this study, we examined the pH sensitivity of energy dynamics in the PSI tetramer, dimer, and monomer isolated from a cyanobacterium, Anabaena sp. PCC 7120, by means of time-resolved fluorescence spectroscopy. Each PSI was adapted to pH 5.0, 6.5, and 8.0. Fluorescence decay-associated (FDA) spectra of the pH 8.0 PSI dimer and monomer showed positive and negative peaks within 5 ps, whereas the FDA spectra of the PSI tetramer did not show such a 5 ps fluorescence component. Mean lifetimes of the fluorescence at pH 6.5 are shorter in the PSI tetramer than in the PSI dimer and monomer, indicating an accelerated energy quenching in the tetramer. The effects of the acidic and basic pHs on the energy-transfer processes differ significantly among the three types of PSIs, suggesting different pH-sensing sites around pigment molecules in the three PSIs. Based on these results, together with our recent structural finding of the PSI tetramer, we discuss functional implications for the pH-sensing regulation of the excitation energy transfer in the PSI tetramer.2020年03月, The journal of physical chemistry. B, 124(10) (10), 1949 - 1954, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- CO2 concentration and temperature for growth of photosynthetic organisms are two important factors to ensure better photosynthetic performance. In this study, we investigated the effects of CO2 concentration and temperature on the photosynthetic performance in a marine centric diatom Chaetoceros gracilis. Cells were grown under four different conditions, namely, at 25 °C with air bubbling, at 25 °C with a supplementation of 3% CO2, at 30 °C with air bubbling, and at 30 °C with the CO2 supplementation. It was found that the growth rate of cells at 30 °C with the CO2 supplementation is faster than those at other three conditions. The pigment compositions of cells grown under the different conditions are altered, and fluorescence spectra measured at 77 K also showed different peak positions. A novel fucoxanthin chlorophyll a/c-binding protein complex is observed in the cells grown at 30 °C with the CO2 supplementation but not in the other three types of cells. Since oxygen-evolving activities of the four types of cells are almost unchanged, it is suggested that the CO2 supplementation and growth temperature are involved in the regulation of photosynthetic light-harvesting apparatus in C. gracilis at different degrees. Based on these observations, we discuss the favorable growth conditions for C. gracilis.2020年02月, Photosynthesis research, 146(1-3) (1-3), 189 - 195, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Excitation-energy transfer in photosystem I (PSI) is changed by a cation formation of a special pair chlorophyll P700 in the PSI core; however, it remains unclear how light-harvesting pigment-protein complexes are involved in the P700-related energy-transfer mechanisms. Here, we report effects of the redox changes of P700 on excitation-energy dynamics in diatom PSI-fucoxanthin chlorophyll a/c-binding protein (PSI-FCPI) and PSI core complexes by means of time-resolved fluorescence (TRF) spectroscopy. For the TRF measurements, the PSI-FCPI and PSI were adapted under P700 neutral and cation conditions using chemical reagents. Upon the P700+ formation, fluorescence decay-associated (FDA) spectra constructed from the TRF spectra exhibit a larger fluorescence decay amplitude relative to a fluorescence rise magnitude within 100 ps in each of the PSI-FCPI and PSI. The decay components are shifted to lower wavelengths in each of the P700-cation PSI-FCPI and PSI than in the P700-neutral PSIs. The rapid fluorescence decays upon the P700+ formation are clearly verified by mean lifetimes reconstructed from the FDA spectra. Because the P700-cation PSI does not cause charge-separation reactions, the relatively strong decay components and rapid fluorescence decays observed are likely attributed to excitation-energy quenching. These observations suggest that chlorophylls in PSI and around/within FCPI are involved in the energy-quenching events by the redox changes of P700.2020年02月, The journal of physical chemistry. B, 124(8) (8), 1481 - 1486, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- A marine pennate diatom Phaeodactylum tricornutum (Pt) and a marine centric diatom Chaetoceros gracilis (Cg) possess unique light-harvesting complexes, fucoxanthin chlorophyll a/c-binding proteins (FCPs). FCPs have dual functions: light harvesting in the blue to green regions and quenching of excess energy. So far, excitation dynamics including FCPs have been studied by altering continuous light conditions. In the present study, we examined responses of the diatom cells to fluctuating light (FL) conditions. Excitation dynamics in the cells incubated under the FL conditions were analyzed by time-resolved fluorescence measurements followed by global analysis. As responses common to the Pt and Cg cells, quenching behaviors were observed in photosystem (PS) II with time constants of hundreds of picoseconds. The PSII → PSI energy transfer was modified only in the Pt cells, whereas quenching in FCPs was suggested only in the Cg cells, indicating different strategy for the dissipation of excess energy under the FL conditions.2020年02月, Photosynthesis research, 146(1-3) (1-3), 143 - 150, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Diatoms are a major group of microalgae in marine and freshwater environments. To utilize the light energy in blue to green region, diatoms possess unique antenna pigment-protein complexes, fucoxanthin chlorophyll a/c-binding proteins (FCPs). Depending on light qualities and quantities, diatoms form FCPs with different energies: normal-type and red-shifted FCPs. In the present study, we examined changes in light-harvesting and energy-transfer processes of a diatom Chaetoceros gracilis cells grown using white- and single-colored light-emitting diodes (LEDs), by means of time-resolved fluorescence spectroscopy. The blue LED, which is harvested by FCPs, modified energy transfer involving CP47, and suppressed energy transfer to PSI. Under the red-LED conditions, which is absorbed by both FCPs and PSs, energy transfer to PSI was enhanced, and the red-shifted FCP appeared. The red-shifted FCP was also recognized under the green- and yellow-LEDs, suggesting that lack of the shorter-wavelength light induces the red-shifted FCP. Functions of the red-shifted FCPs are discussed.2020年01月, Photosynthesis research, 146(1-3) (1-3), 87 - 93, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Fucoxanthin-chlorophyll (Chl) a/c-binding proteins (FCPs) are light-harvesting pigment-protein complexes found in diatoms and brown algae. Due to the characteristic pigments, such as fucoxanthin and Chl c, FCPs can capture light energy in blue-to green regions. A pennate diatom Phaeodactylum tricornutum synthesizes a red-shifted form of FCP under weak or red light, extending a light-absorption ability to longer wavelengths. In the present study, we examined changes in light-harvesting and energy-transfer processes of P. tricornutum cells grown under white- and single-colored light-emitting diodes (LEDs). The red-shifted FCP appears in the cells grown under the green, yellow, and red LEDs, and exhibited a fluorescence peak around 714 nm. Additional energy-transfer pathways are established in the red-shifted FCP; two forms (F713 and F718) of low-energy Chl a work as energy traps at 77 K. Averaged fluorescence lifetimes are prolonged in the cells grown under the yellow and red LEDs, whereas they are shortened in the blue-LED-grown cells. Based on these results, we discussed the light-adaptation machinery of P. tricornutum cells involved in the red-shifted FCP.2020年01月, Photosynthesis research, 146(1-3) (1-3), 227 - 234, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Chlorophylls (Chl) play pivotal roles in energy capture, transfer and charge separation in photosynthesis. Among Chls functioning in oxygenic photosynthesis, Chl f is the most red-shifted type first found in a cyanobacterium Halomicronema hongdechloris. The location and function of Chl f in photosystems are not clear. Here we analyzed the high-resolution structures of photosystem I (PSI) core from H. hongdechloris grown under white or far-red light by cryo-electron microscopy. The structure showed that, far-red PSI binds 83 Chl a and 7 Chl f, and Chl f are associated at the periphery of PSI but not in the electron transfer chain. The appearance of Chl f is well correlated with the expression of PSI genes induced under far-red light. These results indicate that Chl f functions to harvest the far-red light and enhance uphill energy transfer, and changes in the gene sequences are essential for the binding of Chl f.2020年01月, Nature communications, 11(1) (1), 238 - 238, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Springer Science and Business Media {LLC}, 2019年11月, Journal of Plant Research, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Photosystem I (PSI) functions to harvest light energy for conversion into chemical energy. The organisation of PSI is variable depending on the species of organism. Here we report the structure of a tetrameric PSI core isolated from a cyanobacterium, Anabaena sp. PCC 7120, analysed by single-particle cryo-electron microscopy (cryo-EM) at 3.3 Å resolution. The PSI tetramer has a C2 symmetry and is organised in a dimer of dimers form. The structure reveals interactions at the dimer-dimer interface and the existence of characteristic pigment orientations and inter-pigment distances within the dimer units that are important for unique excitation energy transfer. In particular, characteristic residues of PsaL are identified to be responsible for the formation of the tetramer. Time-resolved fluorescence analyses showed that the PSI tetramer has an enhanced excitation-energy quenching. These structural and spectroscopic findings provide insights into the physiological significance of the PSI tetramer and evolutionary changes of the PSI organisations.2019年10月, Nature communications, 10(1) (1), 4929 - 4929, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Controlling excitation energy flow is a fundamental ability of photosynthetic organisms to keep a better performance of photosynthesis. Among the organisms, diatoms have unique light-harvesting complexes, fucoxanthin chlorophyll (Chl) a/c-binding proteins. We have recently investigated light-adaptation mechanisms of a marine centric diatom, Chaetoceros gracilis, by spectroscopic techniques. However, it remains unclear how pennate diatoms regulate excitation energy under different growth light conditions. Here, we studied light-adaptation mechanisms in a marine pennate diatom Phaeodactylum tricornutum grown at 30 µmol photons m-2 s-1 and further incubated for 24 h either in the dark, or at 30 or 300 µmol photons m-2 s-1 light intensity, by time-resolved fluorescence (TRF) spectroscopy. The high-light incubated cells showed no detectable oxygen-evolving activity of photosystem II, indicating the occurrence of a severe photodamage. The photodamaged cells showed alterations of steady-state absorption and fluorescence spectra and TRF spectra compared with the dark and low-light adapted cells. In particular, excitation-energy quenching is significantly accelerated in the photodamaged cells as shown by mean lifetime analysis of the Chl fluorescence. These spectral changes by the high-light treatment may result from arrangements of pigment-protein complexes to maintain the photosynthetic performance under excess light illumination. These growth-light dependent spectral properties in P. tricornutum are largely different from those in C. gracilis, thus providing insights into the different light-adaptation mechanisms between the pennate and centric diatoms.2019年09月, Photosynthesis research, 141(3) (3), 355 - 365, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Fucoxanthin chlorophyll a/c-binding proteins (FCPs) are unique light harvesters for some photosynthetic organisms. There were several reports for the alterations of FCPs in response to light conditions. Here, we present the spectral profiles and excitation dynamics of novel FCP complexes isolated from the diatom Chaetoceros gracilis. Under a red-light condition, C. gracilis cells expressed three types of FCP complexes, two of which are very similar to FCP complexes found in the white-light grown cells, and one of which is the novel FCP complex. The combination of steady-state absorption and fluorescence spectra and time-resolved fluorescence spectra revealed that, compared to other types of FCP complexes, the novel FCP complexes exhibited red-shifted absorption and fluorescence spectra and fast decay of excitation. This finding will provide new insights into not only the light-harvesting strategies of diatoms but also the diversity of light adaptation machinery for photosynthetic organisms.2019年08月, The journal of physical chemistry letters, 10(17) (17), 5148 - 5152, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2019年08月, Journal of Physical Chemistry C, 123(31) (31), 18813 - 18823, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Springer Science and Business Media LLC, 2019年08月, Nature Plants, 5(8) (8), 890 - 901[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Excitation energy-transfer processes in photosynthetic light-harvesting complexes are strongly affected by the surrounding environments of pigments. Here we report on the effects of pH changes on excitation energy dynamics in both diatom photosystem I-fucoxanthin chlorophyll a/ c-binding protein (PSI-FCPI) and PSI core complexes by means of fluorescence spectroscopies. The steady-state fluorescence spectra of the PSI-FCPI showed similar features among three samples at pH 5.0, 6.5, and 8.0. However, fluorescence decay-associated spectra of the pH 5.0- and 8.0-adapted PSI-FCPI within 100 ps exhibit peak shifts to longer and shorter wavelengths, respectively, than the peaks in the pH 6.5 spectra. Because such spectral changes hardly occur in the PSI complexes, the peak shifts at pH 5.0 and 8.0 in the PSI-FCPI can be ascribed to alterations of pigment-pigment and/or pigment-protein interactions around/within FCPI caused by the pH changes. These findings provide novel physical insights into the pH-sensing light-harvesting strategy in diatom PSI-FCPI.2019年07月, The journal of physical chemistry letters, 10(13) (13), 3531 - 3535, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2019年05月, Plant and Cell Physiology, 英語The PSI-PSII megacomplex in green plants[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Diatoms are dominant phytoplankton in aquatic environments and have unique light-harvesting apparatus, fucoxanthin chlorophyll a/c-binding protein (FCP). Diatom photosystem I (PSI) interacts with specific FCPs (FCPI); however, it remains unclear how PSI cores receive excitation energy from FCPI. To analyze the energy transfer dynamics, it is necessary to isolate both PSI cores and PSI-FCPI complexes. In this study, we prepared three PSI complexes, which are PSI-FCPI membrane fragments, detergent-solubilized PSI-FCPI supercomplexes and PSI core-like complexes, from the marine centric diatom, Chaetoceros gracilis, and examined their biochemical properties. Both the PSI-FCPI membrane fragments and supercomplexes showed similar subunit compositions including FCPI, whereas the PSI complexes were devoid of most FCPI subunits. The purity and homogeneity of the two detergent-solubilized PSI preparations were verified by clear-native PAGE and electron microscopy. The difference of pigment contents among the three PSI samples was shown by absorption spectra at 77 K. The intensity in the whole spectrum of PSI-FCPI membranes was much higher than those of the other two complexes, while the spectral shape of PSI complexes was similar to that of cyanobacterial PSI core complexes. 77-K fluorescence spectra of the three PSI preparations exhibited different spectral shapes, especially peak positions and band widths. Based on these observations, we discuss the merits of three PSI preparations for evaluating excitation energy dynamics in diatom PSI-FCPI complexes.2019年05月, Photosynthesis research, 140(2) (2), 141 - 149, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2019年03月, The Journal of biological chemistry, 294(12) (12), 4304 - 4314, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- American Chemical Society ({ACS}), 2019年03月
- 2019年03月, Photosynth. Res., 139, 155 - 161, 英語Regulation of excitation energy in Nannochloropsis photosystem II[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Oxygenic photosynthetic organisms perform photosynthesis efficiently by distributing captured light energy to photosystems (PSs) at an appropriate balance. Maintaining photosynthetic efficiency under changing light conditions requires modification of light-harvesting and energy-transfer processes. In the current study, we examined how green algae regulate their light-harvesting functions in response to different light qualities. We measured low-temperature time-resolved fluorescence spectra of unicellular green algae Chlamydomonas reinhardtii and Chlorella variabilis cells grown under different light qualities. By observing the delayed fluorescence spectra, we demonstrated that both types of green algae primarily modified the associations between light-harvesting chlorophyll protein complexes (LHCs) and PSs (PSII and PSI). Under blue light, Chlamydomonas transferred more energy from LHC to chlorophyll (Chl) located far from the PSII reaction center, while energy was transferred from LHC to PSI via different energy-transfer pathways in Chlorella. Under green light, both green algae exhibited enhanced energy transfer from LHCs to both PSs. Red light induced fluorescence quenching within PSs in Chlamydomonas and LHCs in Chlorella. In Chlorella, energy transfer from PSII to PSI appears to play an important role in balancing excitation between PSII and PSI.2019年03月, Photosynthesis research, 139(1-3) (1-3), 145 - 154, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2019年02月, J. Phys. Chem. B, 123, 2673 - 2678, 英語Ultrafast excitation-energy dyamics in diatom photosystem I-antenna complex: a femtosecond fluorescence upconversin study[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Photosynthetic organisms handle solar energy precisely to achieve efficient photochemical reactions. Because there are a wide variety of light-harvesting antennas in oxyphototrophs, the excitation energy transfer mechanisms are thought to differ significantly. In this study, we compared excitation energy dynamics between photosystem I (PSI) cores and a complex between PSI and fucoxanthin chlorophyll (Chl) a/ c-binding protein I (PSI-FCPI) isolated from a diatom, Chaetoceros gracilis, by means of picosecond time-resolved fluorescence analyses. Time-resolved spectra measured at 77 K clearly show that low-energy Chls in the FCPI transfer not only most of the excitation energy to the reaction center Chls in the PSI cores but also the remaining energy to carotenoids for quenching. Under room-temperature conditions, the energy in the low-energy Chls is rapidly equilibrated on Chls in the PSI cores by uphill energy transfer within a few tens of picoseconds. These findings provide solid evidence that the low-energy Chls in the FCPI contribute to the photochemical reactions in PSI.2019年01月, The journal of physical chemistry. B, 123(1) (1), 66 - 70, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Elsevier Ltd, 2018年12月, Current Opinion in Biotechnology, 54, 50 - 56, 英語[査読有り][招待有り]研究論文(学術雑誌)
- 2018年09月, The Journal of Physical Chemistry Letters, 9(19) (19), 5855–5861, 英語Singlet-Fission-Born Quintet State: Sublevel Selections and Trapping by Multiexciton Thermodynamics[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Maintenance of energy balance under changeable light conditions is an essential function of photosynthetic organisms to achieve efficient photochemical reactions. Among the photosynthetic organisms, diatoms possess light-harvesting fucoxanthin chlorophyll (Chl) a/c-binding protein (FCP) as peripheral antennas. However, how diatoms regulate excitation-energy distribution between FCP and the two photosystem cores during light adaptation is poorly understood. In this study, we examined spectroscopic properties of a marine diatom Chaetoceros gracilis adapted in the dark and at photosynthetic photon flux density at 30 and 300 μmol photons m-2 s-1. Absorption spectra at 77 K showed significant changes in the Soret region, and 77-K steady-state fluorescence spectra showed significant differences in the spectral shape and relative fluorescence intensity originating from both PSII and PSI, among the cells grown under different light conditions. These results suggest alterations of pigment composition and their interactions under the different light conditions. These alterations affected the excitation-energy dynamics monitored by picosecond time-resolved fluorescence analyses at 77 K significantly. The contributions of Chls having lower energy levels than the reaction center Chls in the two photosystems to the energy dynamics were clearly identified in the three cells but with presumably different roles. These findings provide insights into the regulatory mechanism of excitation-energy balance in diatoms under various light conditions.2018年07月, Biochimica et biophysica acta. Bioenergetics, 1859(7) (7), 524 - 530, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Möbius aromatic molecules have attracted great attention as new functional materials because of their π-orbital cyclic conjugations lying along the twisted Möbius topology. To elucidate the electronic character of the lowest excited triplet (T1) state of a Möbius aromatic [28]hexaphyrin, we employed a time-resolved electron paramagnetic resonance (TREPR) method with applied magnetophotoselection measurements at 77 K. Analyses of the EPR parameters have revealed that the T1 state possesses intramolecular charge-transfer (CT) character together with local excitation character residing at one side in the Möbius strip ring. We have also demonstrated that the CT character between orthogonal unpaired orbitals triggers quick triplet deactivation by spin-orbit coupling. This deactivation can be an important barometer to represent the "antiaromaticity" because of a connection between the orthogonal CT character and instability by a weakened spin-spin exchange coupling in the T1 state.2018年05月, The Journal of Physical Chemistry Letters, 9(10) (10), 2685 - 2690, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Photosynthetic organisms are frequently exposed to light intensities that surpass the photosynthetic electron transport capacity. Under these conditions, the excess absorbed energy can be transferred from excited chlorophyll in the triplet state (3Chl*) to molecular O2, which leads to the production of harmful reactive oxygen species. To avoid this photooxidative stress, photosynthetic organisms must respond to excess light. In the green alga Chlamydomonas reinhardtii, the fastest response to high light is nonphotochemical quenching, a process that allows safe dissipation of the excess energy as heat. The two proteins, UV-inducible LHCSR1 and blue light-inducible LHCSR3, appear to be responsible for this function. While the LHCSR3 protein has been intensively studied, the role of LHCSR1 has been only partially elucidated. To investigate the molecular functions of LHCSR1 in C. reinhardtii, we performed biochemical and spectroscopic experiments and found that the protein mediates excitation energy transfer from light-harvesting complexes for Photosystem II (LHCII) to Photosystem I (PSI), rather than Photosystem II, at a low pH. This altered excitation transfer allows remarkable fluorescence quenching under high light. Our findings suggest that there is a PSI-dependent photoprotection mechanism that is facilitated by LHCSR1.2018年04月, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 115(14) (14), 3722 - 3727, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2018年04月, 光合成研究, 28(1) (1), 15 - 19, 日本語緑色植物のPSI-PSII複合体[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2018年, J. Phys. Chem. Lett., 9, 1028 - 1033, 英語Light-harvesting strategy during CO2-dependent photosynthesis in the green alga Chlamydomonas reinhardtii[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2018年, Biochemistry, in press(30) (30), 4496 - 4503, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2017年11月, JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 292(46) (46), 18951 - 18960, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2017年11月, PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 58(11) (11), 2026 - 2039, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2017年10月, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B, 121(39) (39), 9081 - 9090, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- A novel acid-responsive single trichromatic luminescent dye capable of emitting pure white light (WL) is reported. A newly designed p-phenylene-bridged bipyrrole bearing N-alkylimino groups (1 a) specifically provides WL emission upon mixing with trifluoroacetic acid (TFA) in a CH2Cl2 solution. The emission originates from the trichromatic luminescent behavior of 1 a upon protonation of the imino groups. The blue-light-emitting 1 a exhibits dramatic color changes in fluorescence to orange and green upon mono- and diprotonation, respectively, providing a wide emission band in the range of λ=400-800 nm that provide WL when the compound is in a dynamic equilibrium between the three states. The sample also exhibits low self-absorption of the emitted light and a high fluorescence quantum yield upon excitation with UV light.2017年10月, ChemPhotoChem, 1(10) (10), 427 - 431, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2017年09月, PHOTOSYNTHESIS RESEARCH, 133(1-3) (1-3), 317 - 326, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2017年09月, PHOTOSYNTHESIS RESEARCH, 133(1-3) (1-3), 235 - 243, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Springer International Publishing, 2017年05月, Photosynthesis: Structures, Mechanisms, and Applications, 169 - 184, 英語[査読有り]論文集(書籍)内論文
- 日本農芸化学会 ; 1962-, 2017年, 化学と生物, 55(2) (2), 78 - 80, 日本語光化学系I-光化学系II超複合体の発見と機能 新しい光防御機構[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2017年01月, PHOTOSYNTHESIS RESEARCH, 131(1) (1), 41 - 50, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2016年12月, PHOTOSYNTHESIS RESEARCH, 130(1-3) (1-3), 293 - 305, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2016年12月, Photosynth. Res., 130(1-3) (1-3), 293 - 305, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2016年12月, Photosynthesis Research, 130(1-3) (1-3), 183 - 191, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2016年09月, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY LETTERS, 7(18) (18), 3567 - 3571, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2015年12月, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B, 119(51) (51), 15593 - 15600, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2015年10月, BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, 1847(10) (10), 1274 - 1282, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2015年08月, PHOTOSYNTHESIS RESEARCH, 125(1-2) (1-2), 211 - 218, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2015年08月, PHOTOSYNTHESIS RESEARCH, 125(1-2) (1-2), 115 - 122, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2015年08月, PHOTOSYNTHESIS RESEARCH, 125(1-2) (1-2), 191 - 199, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2015年08月, PHOTOSYNTHESIS RESEARCH, 125(1-2) (1-2), 201 - 210, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2015年03月, NATURE COMMUNICATIONS, 6, 6675, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2015年01月, NATURE PLANTS, 1(2) (2), 14008, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 日本光合成研究会, 2015年, 光合成研究, 25(1) (1), 28 - 33, 日本語新奇クロロフィルを持つシアノバクテリアのエネルギー移動機構の解析[査読有り][招待有り]研究論文(学術雑誌)
- 日本光合成研究会, 2015年, 光合成研究, 25(1) (1), 36 - 41, 日本語クロロフィルの光エネルギー捕集にみられる多様性[査読有り][招待有り]研究論文(学術雑誌)
- 2014年09月, Biochimica et biophysica acta, 1837(9) (9), 1514 - 1521[査読有り]
- 2014年09月, BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, 1837(9) (9), 1514 - 1521, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2014年09月, BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, 1837(9) (9), 1484 - 1489, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2014年09月, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY LETTERS, 5(17) (17), 2983 - 2987, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2014年08月, PLANT PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRY, 81, 149 - 154, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2014年08月, PLANT PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRY, 81, 155 - 162, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2014年05月, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B, 118(19) (19), 5093 - 5100, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2014年, PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS, 16(26) (26), 13129 - 13135, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2014年, BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY, 78(3) (3), 384 - 393, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2014年, ORGANIC & BIOMOLECULAR CHEMISTRY, 12(36) (36), 7004 - 7017, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2014年, 分光研究, 63(2) (2), 73–81, 日本語生命科学を理解するための蛍光の基礎Ⅱ(時間分解蛍光と異方性)[査読有り]
- 2013年11月, PHOTOSYNTHESIS RESEARCH, 117(1-3) (1-3), 235 - 243, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2013年11月, CHEMICAL PHYSICS LETTERS, 588, 231 - 236, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- American Chemical Society, 2013年06月, Journal of Physical Chemistry B, 117(23) (23), 6888 - 6895, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 一般社団法人 日本生物物理学会, 2013年, 生物物理, 53(1) (1), S201, 英語
- 2012年11月, BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, 1817(11) (11), 1992 - 1997, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2012年08月, Biochimica et biophysica acta, 1817(8) (8), 1483 - 1489[査読有り]
- 2012年08月, BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, 1817(8) (8), 1299 - 1305, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2012年08月, BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, 1817(8) (8), 1285 - 1291, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2012年08月, BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, 1817(8) (8), 1483 - 1489, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2012年05月, Biochimica et biophysica acta, 1817(5) (5), 754 - 759[査読有り]
- 2012年05月, BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, 1817(5) (5), 754 - 759, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2012年03月, PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 53(3) (3), 518 - 527, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2012年02月, BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, 1817(2) (2), 306 - 311, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2011年09月, CHEMICAL PHYSICS LETTERS, 513(1-3) (1-3), 67 - 71, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Springer Science and Business Media LLC, 2011年08月, Nature Precedings
Abstract Plants are often exposed to temperatures of around 40^o^C. These temperatures can cause serious damage to photosystems, yet plants can survive with minimum damage. Here, we show that plants switch photosystem to protect photosystem II (PSII) at 40^o^C. Using wheat and Arabidopsis seedlings, we investigated the mechanisms of heat-derived damage in the dark and avoidance of damage in the light. Heat treatment at 40^o^C in the dark caused serious damage to PSII: the maximum quantum yield of PSII (Fv/Fm) and oxygen evolution rapidly decreased. The damage was due to the degradation of the D1 protein (shown by immuno-chemical analysis) and the disturbance of energy transfer in PSII core chlorophyll-binding proteins CP43 and CP47 (shown by time-resolved fluorescence measurement). The damage to PSII might be due to enhanced introduction of electrons from the reducing power of the stroma into thylakoid membranes, causing subsequent electron backflow to PSII. Plants treated at 40^o^C in the light avoided PSII damage and showed preferential excitation of photosystem I (PSI), phosphorylation and migration of light-harvesting complex II (LHCII), which indicate state transition of the photosystem to enhance thermal dispersion and light-driven cyclic electron flow around PSI. These results suggest that heat damage to PSII is probably due to a backflow of reducing power from the stroma to PSII, and that light causes a state transition of photosystem, driving cyclic electron flow and thus protecting PSII from damage.研究論文(学術雑誌) - 2011年07月, BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, 1807(7) (7), 847 - 853, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2011年05月, BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, 1807(5) (5), 471 - 481, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2010年06月, PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 51(6) (6), 1055 - 1065, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 一般社団法人 日本生物物理学会, 2010年, 生物物理, 50(2) (2), S195, 英語
- 2010年01月, PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY, 86(1) (1), 62 - 69, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2009年03月, Biochimica et biophysica acta, 1787(3) (3), 191 - 200[査読有り]
- 2009年03月, BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, 1787(3) (3), 191 - 200, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2008年10月, PHOTOSYNTHESIS RESEARCH, 98(1-3) (1-3), 303 - 314, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2008年10月, PHOTOCHEMICAL & PHOTOBIOLOGICAL SCIENCES, 7(10) (10), 1206 - 1209, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2008年10月, PHOTOSYNTHESIS RESEARCH, 98(1-3) (1-3), 293 - 302, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2008年06月, JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 283(26) (26), 18198 - 18209, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2008年04月, Biochimica et biophysica acta, 1777(4) (4), 379 - 387[査読有り]
- 2008年04月, BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, 1777(4) (4), 379 - 387, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2008年04月, BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, 1777(4) (4), 369 - 378, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2008年01月, Biochimica et biophysica acta, 1777(1) (1), 55 - 65[査読有り]
- 2008年, Photosynthesis. Energy of Sun (Springer, Dordrecht), pp.319-322, 英語Ultrafast relaxation dynamics of a keto-carotenoid, siphonaxanthin, probed by time-resolved fluorescence[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2008年, Photosynthesis Energy from the Sun, 1, 343 - 346, 英語Unique optical properties of LHC II isolated from Codium fragile - its correlation to protein environment[査読有り]
- クロロフィル分子の多様性に基づく光合成の光エネルギー変換系の基本原理の解明化The composition of photosystem II (PSII) in the chlorophyll (Chl) d-dominatedcyanobacterium Acaryochloris marina MBIC 11017 was investigated to enhance the generalunderstanding of the energetics of the PSII reaction center. We first purifiedphotochemically active complexes consisting of a 47 kDa chlorophyll protein (CP47), CP43'(PcbC), D1, D2, cytochrome b559, PsbI, and an unknown small polypeptide. The pigmentcomposition per two pheophytin (Phe) a molecules was 55 ± 7 Chl d, 3.0 ± 0.4 Chl a, 17 ± 3α-carotene, and 1.4 ± 0.2 plastoquinone-9. A special pair was detected by a reversibleabsorption change at 713 nm (P713) together with a cation radical band at 842 nm. FTIRdifference spectra of the specific bands of a 3-formyl group allowed assignment of the specialpair. The combined results indicate that the special pair includes a Chl d homodimer.The primary electron acceptor was shown by photoaccumulation to be Phe a, and itspotential was shifted to a higher value than that in the Chl a/Phe a system. The overallenergetics of PSII in the Chl d system adapt to changes in the redox potentials, with P713as the special pair utilizing lower light energy at 713 nm. Our findings support the ideathat changes in photosynthetic pigments combine with modification of the redox potentialsof electron transfer components to give rise to energy changes in the total reaction system.■原 著■ 2007 年度神奈川大学総合理学研究所共同研究助成論文神奈川大学, 2008年, Science Journal of Kanagawa University, 19, 39 - 44, 日本語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2008年01月, BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, 1777(1) (1), 55 - 65, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2007年08月, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B, 111(31) (31), 9179 - 9181, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2007年04月, PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, 104(17) (17), 7283 - 7288, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2007年04月, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 104・17・7283–7288, 英語Identification of the special pair of photosystem II in a chlorophyll d-dominated cyanobacterium[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2007年04月, BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, 1767(4) (4), 327 - 334, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2007年01月, Photochem. Photobiol., 83・1・163-170, 英語Application of time-resolved polarization fluorescence spectroscopy in the femtosecond range to photosynthetic systems.[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2007年01月, PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY, 83(1) (1), 163 - 170, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- American Chemical Society, 2006年11月, Journal of Physical Chemistry B, 110(43) (43), 21444 - 21449, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2006年06月, FEBS LETTERS, 580(14) (14), 3457 - 3461, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2006年03月, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 178(2-3) (2-3), 156 - 161, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2006年03月, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 178(2-3) (2-3), 201 - 207, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2006年03月, JOURNAL OF PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY A-CHEMISTRY, 178(2-3) (2-3), 122 - 129, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2005年06月, CHEMICAL PHYSICS LETTERS, 409(4-6) (4-6), 167 - 171, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2005年06月, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B, 109(25) (25), 12612 - 12619, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- A femtosecond time-resolved fluorescence spectrometer has been constructed using the up-conversion system performed with a Ti: Sapphire laser. The angle of a BBO crystal, the compensation for time-zero dispersion, and the direction of laser polarization were automatically controlled by a computer. Representative data were obtained on coumarin 153 in acetone. This system will be applied to measurements of ultrafast relaxation processes in the time region from several tens of femtoseconds to several tens of picoseconds.The Spectroscopical Society of Japan, 2005年02月, 分光研究, 54(1) (1), 18 - 22, 日本語
- 一般社団法人 日本生物物理学会, 2005年, 生物物理, 45, S275, 日本語
- 一般社団法人 日本生物物理学会, 2005年, 生物物理, 45, S275, 日本語
- 2004年11月, BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, 77(11) (11), 1959 - 1971, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2004年10月, Dalton Transactions, (20) (20), 3283 - 3287, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2004年05月, CHEMICAL PHYSICS LETTERS, 390(1-3) (1-3), 45 - 49, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2004年04月, Journal of Physical Chemistry A, 108(16) (16), 3268 - 3275, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Elsevier, 2004年01月, FEBS Letters, 556(1-3) (1-3), 95 - 98, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 一般社団法人 日本生物物理学会, 2004年, 生物物理, 44, S174, 日本語
- 2003年06月, Chemical Physics Letters, 375(1-2) (1-2), 227 - 232, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2003年06月, JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, 125(24) (24), 7192 - 7193, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2002年07月, Chemical Physics Letters, 361(1-2) (1-2), 152 - 158, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2002年06月, Plant and Cell Physiology, 43(6) (6), 587 - 594, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2002年03月, Journal of Physical Chemistry A, 106(10) (10), 2122 - 2128, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2002年03月, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A, 106(10) (10), 2237 - 2243, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 2001年07月, Chemistry - A European Journal, 7(14) (14), 3134 - 3151, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The Spectroscopical Society of Japan, 2001年06月, 分光研究 = Journal of the spectroscopical research of Japan, 50(3) (3), 116 - 117, 日本語
- 2000年05月, JOURNAL OF LUMINESCENCE, 87-9, 797 - 799, 英語Excitation relaxation dynamics of linear carotenoids[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 1999年11月, CHEMICAL PHYSICS LETTERS, 313(1-2) (1-2), 63 - 68, 英語Excitation relaxation of carotenoids within the S-2 state probed by the femtosecond fluorescence up-conversion method[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 1999年11月, PURE AND APPLIED CHEMISTRY, 71(11) (11), 2107 - 2115, 英語Ultrafast excitation transfer and relaxation in linear and crossed-linear arrays of porphyrins[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 1999年08月, CHEMICAL PHYSICS LETTERS, 309(3-4) (3-4), 177 - 182, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 1999年07月, Bulletin of the Chemical Society of Japan, 72(7) (7), 1475 - 1481, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 1999年05月, BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, 1412(1) (1), 37 - 46, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 1999年, CLEO/Pacific Rim 1999 - Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics, 1, 108 - 109, 英語[査読有り]研究論文(国際会議プロシーディングス)
- 1999年01月, ACTA PHYSICA POLONICA A, 95(1) (1), 105 - 120, 英語Ultrafast energy relaxation and excitation delocalization in excited states of zinc porphyrin dimers and trimer[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 1998年, PHOTOSYNTHESIS: MECHANISMS AND EFFECTS, VOLS I-V, 1025 - 1028, 英語Fluorescence properties of chlorophyll d-dominating prokaryotic alga, Acaryochloris marina.[査読有り]研究論文(国際会議プロシーディングス)
- 1997年09月, CHEMICAL PHYSICS LETTERS, 276(5-6) (5-6), 405 - 410, 英語Excimer formation of cyanobiphenyls in calix[4]resorecinarene derivative probed by picosecond time-resolved fluorescence spectroscopy[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 1997年02月, JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, 119(6) (6), 1452 - 1453, 英語Effect of molecular structures and solvents on the excited state dynamics of the S-2 state of carotenoids analyzed by the femtosecond up-conversion method[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Elsevier, 1997年, Journal of Luminescence, 72-74, 71 - 74, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Chemical Society of Japan, 1997年, Chemistry Letters, (3) (3), 263 - 264, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Elsevier, 1997年, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 104(1-3) (1-3), 77 - 81, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- 1996年09月, CHEMICAL PHYSICS LETTERS, 260(1-2) (1-2), 147 - 152, 英語Excitation energy transfer in carotenoid-chlorophyll protein complexes probed by femtosecond fluorescence decays[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- Chemical Society of Japan, 1996年, Chemistry Letters, (6) (6), 479 - 480, 英語[査読有り]研究論文(学術雑誌)
- The Spectroscopical Society of Japan, 1994年, 分光研究, 43(3) (3), 164 - 170, 日本語
- Abstract Photosynthesis needs light energy, but that exceeding the maximal capacity of photosynthesis enhances formation of reactive oxygen species, which potentially causes photodamages. Therefore, light-harvesting complexes (Lhc) in phototrophs harbor various proteins and pigments to function in both light capture and energy dissipation. Diatom Lhcx proteins are reported to be a critical component for thermal dissipation of excess light energy, but the molecular mechanism of photoprotection is still not fully understood and the functions of each Lhcx isoform are not yet differentiated. Here, we focused on two types of Lhcx isoforms inThalassiosira pseudonana: TpLhcx1/2, putative major components for energy-dependent fluorescence quenching (qE); and TpLhcx6_1, functionally unknown isoform uniquely conserved in Thalassiosirales. TpLhcx1/2 proteins accumulated more under high light than under low light, while the TpLhcx6_1 protein level was constitutive irrespective of light intensities and CO2 concentrations. High-light induced photodamage of photosystem II was increased in the genome-editing transformants of these Lhcx isoforms relative to the wild-type. Transformants lacking TpLhcx1/2 showed significantly lowered qE capacities, strongly suggesting that these proteins are important for the fast thermal energy dissipation. While in contrast, genome-editing transformants lacking the TpLhcx6_1 protein rather increased the qE capacity. TpLhcx6_1 transformants were further evaluated by the low-temperature time-resolved chlorophyll fluorescence measurement, showing the longer fluorescence lifetime in transformants than that in the wild type cells even at the dark-acclimated state of these cells. These results suggest that TpLhcx6_1 functions in photoprotection through non-photochemical energy dissipation in the different way from qE. One sentence summary The marine diatomThalassiosira pseudonanadissipates excess light energy for photoprotectionviatwo types of mechanisms supported by different Lhc isofoms.Cold Spring Harbor Laboratory, 2024年04月19日
- 2024年, 藻類, 72(1) (1)淡水産真核性藻類 Neochloris sp. Biwa 5-2(緑藻綱,ヨコワミドロ目)における遠赤色光下での酸素発生型光合成の特異的な順応
- 2024年01月, Proceedings of the17th DAE-BRANS Biennial Trombay Symposium on Radiation & Photochemistry (ISBN 978-81-957780-9-6)Diversity of responses to different light conditions in excitation energy transfer of cyanobacteria[招待有り]
- 2021年, 日本生物工学会大会講演要旨集, 73rdFBAシミュレーションによるシアノバクテリアにおける光合成電子伝達フラックスの解析
- 2021年, 藻類, 69(1) (1)ハマサンゴの骨格から分離した糸状緑藻Phaeophila dendroidesによる遠赤色光の利用
- 2021年, 日本植物生理学会年会(Web), 62ndSynechocystis sp.PCC6803のΔndhD1/D2株を用いたレドックスバランス感知フィコビリソーム分解制御機構の解析
- 2020年, 日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM), 84th異なる波長の光照射下におけるシアノバクテリアの光合成と代謝のシミュレーション予測による適応機構の解析
- 2019年12月, Proceedings of the15th DAE-BRANS Biennial Trombay Symposium on Radiation & Photochemistry (ISBN 978-81-940321-5-1), 英語Light-harvesting and energy transfer processes by low-energy chlorophylls in photosynthesis[招待有り]記事・総説・解説・論説等(国際会議プロシーディングズ)
- カーボン・エネルギーコントロール社会協議会 (CanApple), 2018年09月, CanAppleニュース, 45, 日本語光化学系超複合体の機能解明[招待有り]記事・総説・解説・論説等(その他)
- 2015年, 日本植物生理学会年会要旨集, 56th明所高温条件で誘導されるステート2によるPSII障害回避機構の解析
- 日本生物工学会, 2013年, 日本生物工学会大会講演要旨集, 65, 65 - 65, 日本語1P-191 海水中のイオン濃度が糖質源Spirulinaの増殖・光合成に与える影響(一般講演(バイオマス,資源,エネルギー工学))
- 2012年03月, 第53回日本植物生理学会, 日本語Cyanobacterium Synechocystis sp. PCC6803 におけるO2存性オルタナティブ・エレクトロン・フロー (AEF)の生理的役割
- 一般社団法人日本土壌肥料学会, 2011年08月08日, 日本土壌肥料学会講演要旨集, (57) (57), 329 - 329, 日本語11 シアノバクテリアでのオルタナティブ・エレクトロン・フロー(AEF)評価系の確立(関西支部講演会,2010年度各支部会講演要旨)
- 2011年08月, ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, 242, 英語Solvation dynamics in aqueous solutions: Relation to terahertz time-domain spectroscopy and infrared nonlinear spectroscopy研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- 2011年, 日本農芸化学会関西支部講演会講演要旨集, 472nd高温ストレスを受けたコムギにおいてステート遷移により移動するLHCIIタンパク質の解析
- 2008年, 化学反応討論会講演要旨集, 24thシクロデキストリン連結亜鉛ポルフィリンのJ会合体形成および励起緩和ダイナミクス
- 2008年, 分子科学討論会講演プログラム&要旨(Web), 2ndシクロデキストリン包接現象を利用した亜鉛ポルフィリンJ会合体形成
- 2007年07月, 14th International Congress of Photosynthesis, Jul. 22-27, 2007, Glasgow (UK), 英語Identification of special pair and ChlZ of Photosystem II in Acaryochloris marina
- 2007年07月, 14th International Congress of Photosynthesis, Jul. 22-27, 2007, Glasgow (UK), 英語Excitation energy transfer in PS I of the cyanobacterium Gloeobacter violaceus PCC 7421 that lacks the long-wavelength form of chlorophyll a
- 2007年06月12日, 化学反応討論会講演要旨集, 23rd, 90, 日本語溶液中におけるケトカロテノイドの超高速励起緩和
- 2007年03月15日, 日本植物生理学会年会要旨集, 48th, 256, 日本語
- 2007年02月, PHOTOSYNTHESIS RESEARCH, 91(2-3) (2-3), 251 - 251, 英語Excitation energy transfer within the PSI-LHCI/II supercomplex from Chlamydomonas reinhardtii cells in state 2研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- 2007年02月, PHOTOSYNTHESIS RESEARCH, 91(2-3) (2-3), 164 - 164, 英語Unique optical properties of LHC II isolated from Codium fragile - its correlation to protein environment研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- 2007年01月20日, 日本化学会北海道支部研究発表会講演要旨集, 2007, 85, 日本語溶液中におけるシフォナキサンチンの励起緩和過程
- 2007年, 分子科学討論会講演要旨集(CD-ROM), 1st溶液中S1ペリレンにおける振動緩和速度の溶媒依存性
- 2007年, PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 48, S178 - S178, 英語Seasonal changes of excitation energy transfer in evergreen tree Taxus cuspidate研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- <I>Acaryochloris spp</I>.はクロロフィル<I>d</I> (Chl <I>d</I>) を主要色素 (> 95%) として持つシアノバクテリアである (Miyashita et al. 1996; Murakami et al. 2004, Miller et al. 2005)。 <I>A. marina</I>のChl <I>a</I>量は光質によって変化するが常に一定量存在している (Mimuro et al. 2004)。Huらよる過渡吸収の解析により (Hu et al. 1998)、光化学系Iの初期電子供与体はChl <I>a</I>でなくChl <I>d</I>であることが報告されている。しかし、光化学系II (PS II) 由来の遅延蛍光がChl <I>a</I>領域に観測されることが三室らにより報告されていることから (Mimuro et al. 1999, 2004)、PS IIの初期電子供与体のクロロフィル種の同定は議論が続いている。 我々はこの疑問を解決するためにPS II複合体の単離精製を試みた。2種類のカラムクロマトグラフィーとショ糖密度勾配遠心を組み合わせることによってPS II複合体の単離精製に成功した。単離されたPS II複合体はChl <I>d</I>, Chl <I>a</I>,フェオフィチン<I>a</I>およびα-カロテンを持ち、電荷分離活性を保持していた。これらの結果に基づき、光化学系IIの性質について考察する。日本植物生理学会, 2007年, 日本植物生理学会年会およびシンポジウム 講演要旨集, 2007(0) (0), 332 - 332
- 2006年11月, 3rd Asia and Oceania Conference on Photobiology, Nov. 2006, Beijing (China), 英語Energy transfer dynamics in phycobilisomes of Gloeobactei・violaceus PCC 7421
- 2006年11月, 3rd Asia and Oceania Conference on Photobiology, Nov .2006, Beijing (China), 英語Characterization of photosystem II in the chlorophyll d-dominated cyanobacteriaum Acaryochloris marina 11017
- 2006年06月, 第14 回 光合成の色素系と反応中心に関するセミナー, 2006 年6 月, 京都大学, 日本語シ アノバクテリア,Gloeobacter violaceus PCC 7421 から分離した光化学系Ⅰ粒子の分光学的特性
- 2006年06月, 第14 回 光合成の色素 系と反応中心に関するセミナー, 2006 年6 月, 京都大学, 日本語Gloeobacter violaceus PCC 7421 におけるエネルギー移動過程の解析
- 2006年, 分子構造総合討論会講演要旨集(CD-ROM), 2006アントラセン誘導体とシクロデキストリン包接錯体の構造とダイナミクス
- 2006年, 日本化学会北海道支部研究発表会講演要旨集, 2006シクロデキストリン・ナノキャビティー中におけるアントラセン誘導体の分子二量体形成
- 一般社団法人 日本生物物理学会, 2005年11月, 日本生物物理学会, 2005年11月,札幌, 45, S274, 日本語
- 2005年07月15日, 日本化学会北海道支部研究発表会講演要旨集, 2005, 145, 日本語光捕集機能をもつカロテノイドの溶液中における励起緩和ダイナミクス
- 2005年, 分子構造総合討論会講演要旨集(CD-ROM), 2005ペリレン濃厚溶液における蛍光量子ビート
- 2005年, 日本化学会北海道支部研究発表会講演要旨集, 2005シクロデキストリン・ナノキャビティ中における芳香族分子の電子位相緩和過程
- 2005年, 日本光医学・光生物学会, 27th, 50, 日本語光合成細菌における酸素の存在に応答したカロテノイドの分子種と機能の変換
- 2004年03月20日, 日本植物生理学会年会要旨集, 45th, 115, 日本語Acaryochloris marinaのP740はChl d/d′ヘテロダイマーである
- 2004年03月11日, 日本化学会講演予稿集, 84th(1) (1), 73, 日本語始原的シアノバクテリアGloeobacter violaceus PCC 7421における励起エネルギー移動
- 2004年03月, 第45 回日本植物生理学会, 2004 年3 月27-29 日, 八王子, 日本語クロロフィルa は光合成酸素発生に必須の成分である
- 2004年, 化学反応討論会講演要旨集, 20thS1ペリレンのSolvent-assisted IVR
- 2004年, 日本化学会北海道支部研究発表会講演要旨集, 2004ケトン系溶媒中S1ペリレンの振動緩和:solvent-assisted IVR
- 2004年, 光化学討論会講演要旨集, 2004シクロデキストリン・ナノキャビティ中におけるペリレンの励起緩和ダイナミクス
- 2004年, PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 45, S79 - S79, 英語Chlorophyll a is necessary for oxygen evolution in oxygenic photosynthesis.研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- 2004年, 日本植物生理学会年会およびシンポジウム 講演要旨集, 45(0) (0), S42 - S42, 英語Acaryochloris marinaのP740はChl d/d'ヘテロダイマーである研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- 2003年11月15日, 光化学討論会講演要旨集, 2003, 293, 日本語始原的シアノバクテリアGloeobacter violaceus PCC 7421におけるエネルギー移動過程の解析
- 2003年11月15日, 光化学討論会講演要旨集, 2003, 228, 日本語Chl dを主要な光合成色素とするシアノバクテリアAcaryochloris marinaにおける光化学系II初発電子供与体の同定
- 2003年10月, International symposium on Tetrapyrrole photoreceptors in photosynthetic organisms.PCC 7421. Oct. 2003, Passau (Germany), 英語Molecular architecture of photosynthetic systems of a primitive cyanobacterium Gloeobacter violaceus
- レ-ザ-学会, 2003年03月15日, レーザー研究, 31(3) (3), 212 - 218, 日本語光合成アンテナ系での励起エネルギー転移過程と転移機構 : フェムト秒, ピコ秒領域時間分解蛍光スペクトル法による解析
- レ-ザ-学会, 2003年03月15日, レーザー研究, 31(3) (3), 207 - 211, 日本語光合成系カロテノイドの励起緩和ダイナミクス
- 2003年, 光化学討論会講演要旨集, 2003S1ペリレンの振動緩和-遅いIVR領域における溶質-溶媒弾性衝突効果-
- 2003年, PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 44, S157 - S157, 英語Analyses of excitation energy transfer processes from siphonaxanthin to chlorophyll in a green alga Codium fragile研究発表ペーパー・要旨(国際会議)
- 2001年05月, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A, 105(20) (20), 4822 - 4833, 英語書評論文,書評,文献紹介等
- 2000年08月04日, 日本光医学・光生物学会, 22nd, 38, 日本語酸素発生型光合成生物の蛍光特性の多様性
- 2000年05月, マリンバイオテクノロジー学会大会講演要旨集, 4th, 74, 日本語藍色細菌Gloeobacter violaceusの特異な蛍光特性
- 1999年11月12日, レーザー学会研究会報告 = Reports on the Topical meeting of the Laser Society of Japan, 268, 29 - 34, 日本語光受容蛋白質における超高速光化学反応のレーザー分光による計測
- 1999年05月26日, マリンバイオテクノロジー学会大会講演要旨集, 3rd, 78, 日本語原核光合成生物Acaryochloris marinaの光化学系IIにおけるprimary electron donorの解析
- 光化学協会, 1998年12月23日, 光化学 = Photochemistry, 29(1) (1), 6 - 13, 日本語カロテノイドの励起状態ダイナミクス : 生体系における役割の決定因子
- レ-ザ-学会, 1996年05月31日, レーザー研究, 24(5) (5), 609 - 614, 日本語進行波管型ストリークカメラを用いた高速時間分解蛍光分光法
- 共著, Springer, 2021年"Modification of Energy Distribution Between Photosystems I and II by Spillover Revealed by Time-Resolved Fluorescence Spectroscopy" in "Photosynthesis: molecular approaches to solar energy conversion" (J.-R. Shen, K. Satoh, S.I. Allakhverdiev (eds.))
- 共著, Springer, 2017年, 英語"How light-harvesting and energy-transfer processes are modified under different light conditions: studies by time-resolved fluorescence spectroscopy" in: H.J.M. Hou, M.M. Najafpour, G.F. Moore, S.I. Allakhverdiev (eds.), "Photosynthesis: Structures, mech学術書
- その他, 朝倉書店, 2015年, 日本語「発光の事典(木下修一ら編)」のうち、「解析方法」学術書
- その他, 化学同人, 2015年, 日本語「光合成のエネルギー変換と物質変換(杉浦美羽ら編)」のうち、「カロテノイド色素とキノン」学術書
- 共著, 朝倉書店, 2014年, 日本語「光化学の事典」(光化学協会編)のうち「葉緑体」「光化学系I」「光化学系II」を執筆学術書
- その他, Proceedings of 3rd International THz-Bio Workshop, 2012年, 英語Low-frequency dynamics of water: relation to the fluctuation of the solute molecule学術書
- その他, Proceedings of DAE-BRNS Eleventh Biennial Trombay Symposium on Radiation & Photochemistry (TSRP-2012), 2011年, 英語Light adaptation of cyanobacteria probed by time-resolved fluorescence: modification of energy transfer学術書
- 単著, 低温科学, 2009年, 日本語光合成研究法(編集:田中歩)4章2.a. 蛍光一般書・啓蒙書
- その他, Springer, 2008年, 英語Photosynthesis. Energy from the Sun, ed. by J. Allen, E. Gantt, J. Golbeck, B. Osmond, Sec. 3 Chap. 26 “Unique optical properties of LHC II isolated from Codium fragile – its correlation to protein environment”学術書
- その他, Springer, 2008年, 英語Photosynthesis. Energy from the Sun, ed. by J. Allen, E. Gantt, J. Golbeck, B. Osmond, Sec. 3 Chap. 20 “Ultrafast relaxation dynamics of a keto-carotenoid, siphonaxanthin, probed by time-resolved fluorescence”学術書
- その他, Springer, 2008年, 英語Photosynthesis. Energy from the Sun, ed. by J. Allen, E. Gantt, J. Golbeck, B. Osmond, Sec. 3 Chap. 15 “Excitation energy transfer in PS I of the cyanobacterium Gloeobacter violaceus PCC 7421 that lacks the long-wavelength form of chlorophyll a”学術書
- その他, Springer, 2008年, 英語Photosynthesis. Energy from the Sun, ed. by J. Allen, E. Gantt, J. Golbeck, B. Osmond, Sec. 2 Chap. 45 “Identification of the special pair and ChlZ of photosystem II in Acaryochloris marina”学術書
- その他, Springer, 2008年, 英語Photosynthesis. Energy from the Sun, ed. by J. Allen, E. Gantt, J. Golbeck, B. Osmond, Sec. 15 Chap. 9 “Simulation of excitation energy transfer within the PSI-LHCI/II supercomplex from Chlamydomonas reinhardtii”学術書
- その他, Proceedings of the 14th International Cyclodextrins Symposium, 2008年, 英語Photoinduced electron transfer and aggregation behaviour of zinc porphyrin-b-cyclodextrin conjugates学術書
- 2025年03月, 日本語シアノバクテリア Synechococcus leopoliensis のエネルギー移動における光質応答ポスター発表
- The 66th Annual Meeting of the Japanese Society of Plant Physiologists, 2025年03月, 英語Acclimation of white-light-adapted Halomicronema hongdechloris to different light qualitiesポスター発表
- The 66th Annual Meeting of the Japanese Society of Plant Physiologists, 2025年03月, 英語Roles of Minor Red-Shifted Chlorophyll a in a Unicellular Green Alga Neochloris sp. Biwa 5-2
- 第66回日本植物生理学会年会, 2025年03月, 日本語鉄 / 銅欠乏条件が微細藻類の光合成初期過程に与える影響
- 第66回日本植物生理学会年会, 2025年03月, 日本語鉄欠乏 / 過剰条件が微細藻類のエネルギー移動に与える影響に関する時間分解蛍光測定
- The 66th Annual Meeting of the Japanese Society of Plant Physiologists, 2025年03月, 英語Physiological function and assembly of the large PSI-LHCI supercomplex in the diatom Chaetoceros gracilis
- 第66回日本植物生理学会年会, 2025年03月, 日本語ツノケイソウにおけるLhcxタンパク質を介した光防御と強光順化の統合ポスター発表
- 第66回日本植物生理学会年会, 2025年03月, 日本語海洋珪藻 Chaetoceros gracilis の光とCO2 に応答した集光性色素タンパク質のリモデリング
- Photosynthesis and Hydrogen Energy Research for Sustainability – 2024, 2024年10月, 英語Responses of light-harvesting and energy-transfer processes in typical cyanobacteria to light qualities[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- Photosynthesis and Hydrogen Energy Research for Sustainability – 2024, 英語A Light-Harvesting Protein for Adaptation in Specific Light and CO2 Conditions in the Marine Diatom Chaetoceros Gracilisポスター発表
- Photosynthesis and Hydrogen Energy Research for Sustainability – 2024, 英語Biochemical and Spectroscopic Insights into the PSI-LHCI Supercomplex of the Diatom Chaetoceros Gracilis Lacking a Single LHCI
- 光合成初期過程の高速ダイナミクスに関する研究会, 2024年10月, 日本語集光性色素タンパク質FCPにみられるエネルギー移動と光環境応答[招待有り]
- 2nd Asia-Oceania International Congress on Photosynthesis (AOICP), 2024年09月, 英語Characterization of FCP responding to light and CO2 conditions in marinediatom Chaetoceros gracilis
- 2nd Asia-Oceania International Congress on Photosynthesis (AOICP), 2024年09月, 英語Revisiting the early light-induced protein hypothesis in the sustained thermal dissipation mechanism in yew leaves
- 2nd Asia-Oceania International Congress on Photosynthesis (AOICP), 2024年09月, 英語Configuration of antenna assembly, electron transport, and excitation energy transfer within different FCPI-deficient strains of diatom Chaetoceros gracilis
- 2nd Asia-Oceania International Congress on Photosynthesis (AOICP), 2024年09月, 英語Characterization of the light-harvesting 1 reaction center complexes from psychrophilic purple nonsulfur bacteria[招待有り]
- 光合成セミナー2024, 2024年06月, 日本語好冷性紅⾊光合成細菌における光捕集 1 反応中⼼複合体の特性解析ポスター発表
- 光合成セミナー2024, 2024年06月, 日本語遠⾚光に馴化させた Ha lomicronem a hongdechlorisの単⾊光応答ポスター発表
- 光合成セミナー2024, 2024年06月, 日本語シアノバクテリアSynechococcus leopoliensis の光合成初期過程に 鉄イオン濃度が与える影響ポスター発表
- 光合成セミナー2024, 日本語シアノバクテリアSynechococcus とSynechocystis に見られる光質応答の違い口頭発表(一般)
- 第65回日本植物生理学会年会, 2024年03月, 日本語Comparison of energy transfer processes between two Acaryochloris marina strains in response to different light qualitiesポスター発表
- 第65回日本植物生理学会年会, 2024年03月, 日本語マイクロ秒領域における光合成系の励起緩和過程ポスター発表
- 第65回日本植物生理学会年会, 2024年03月, 日本語鉄欠乏/過剰条件が緑藻の光合成初期過程に与える影響のグローバル解析による評価,ポスター発表
- 第65回日本植物生理学会年会, 2024年03月, 日本語光化学系 I の低エネルギークロロフィルによる消光口頭発表(一般)
- Trombay Symposium on Radiation and Photochemistry (TSRP-2024), 2024年01月, 英語Diversity of responses to different light conditions in excitation energy transfer of cyanobacteria[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 若手フロンティア研究会2023, 2023年12月, 日本語クロロフィルc の電子励起状態に関する考察ポスター発表
- 第3回先端バイオ工学研究センター成果発表会, 2023年10月, 日本語クロレラの光合成初期過程に鉄イオン濃度が与える影響ポスター発表
- 第17回分子科学討論会, 2023年09月, 日本語時間分解分光法による灰色藻Cyanophora pradoxa の光合成初期過程に対する鉄環境の影響の調査ポスター発表
- 光合成セミナー2023, 2023年06月, 日本語鉄濃度が緑藻Chlorella variabilis の光合成初期過程に与える影響 –分光学的手法による調査–ポスター発表
- 2023年06月, 日本語サブマイクロ秒領域における光合成系の時間分解測定ポスター発表
- 光合成セミナー2023, 2023年06月, 日本語遅延蛍光測定による光化学系の光質応答に関する考察口頭発表(一般)
- 第64回日本植物生理学会年会, 2023年03月遠赤色光条件下における2種類のEuglena grasilis の応答の違いその他
- 第64回日本植物生理学会年会, 2023年03月Regulation of antenna and energy transfer in photosystems of Acaryochloris marina in response to different light qualitiesその他
- 第11回サイエンスフロンティア研究発表会, 2022年10月クロロフィルd 型シアノバクテリアの光質応答とその多様性ポスター発表
- 第34回カロテノイド研究談話会, 2022年09月種々のケトカロテノイドにおける励起緩和ダイナミクス[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 光合成セミナー2022:反応中心と色素系の多様性, 2022年06月フィコビリタンパク質を持たないアカリオクロリスの光質応答その他
- 光合成セミナー2022:反応中心と色素系の多様性, 2022年06月2 種類の Euglena gracilis における光質応答の違いその他
- 光合成セミナー2022:反応中心と色素系の多様性, 2022年06月灰色藻Cyanophora pradoxaにおけるステート遷移の分子機構その他
- 第63回日本植物生理学会, 2022年03月Euglena gracilis strain Z の励起エネルギー移動過程における培養光光質応答ポスター発表
- 第63回日本植物生理学会, 2022年03月2 種類の Arcaryochloris marina の光質応答ポスター発表
- 第63回日本植物生理学会, 2022年03月異なる変動光条件に順化した緑藻 Chlorella variabilis における非光化学消光に伴う光捕集機能の制御ポスター発表
- 日本分光学会関西支部講演会, 2022年03月, 日本語光合成系カロテノイドの機能と励起緩和ダイナミクス[招待有り]
- 16th DAE-BRNS Biennial Trombay Symposium on Radiation & Photochemistry, 2022年01月, 英語Excitation relaxation dynamics and photosynthetic functions of carotenoids with different structures[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 若手フロンティア研究会2021, 2021年12月, 日本語Euglena gracilis strain Z の培養光光質応答
- Pacifichem 2021, 2021年12月, 英語Excitation Relaxation Dynamics of Carotenoids Found in Photosynthetic Organisms[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 日本生物物理学会年会Arthrospira platensis のred Chl について
- 光合成セミナー2021, 2021年06月異なる光強度で培養された緑藻Chlorella variabilisにおける光エネルギー調節機構に関する研究
- 光合成セミナー2021, 2021年06月パターン化人工膜へのチラコイド膜再構成技術の開発
- 光合成セミナー2021, 2021年06月3つの好極限性を有する紅色光合成細菌Halorhodospira halochlorisの特性解析
- 光合成セミナー2021, 2021年06月ユーグレナの励起エネルギー移動過程における光質応答
- 光合成セミナー2021, 2021年06月摂動を与えたフコキサンチンクロロフィルタンパク質の励起緩和ダイナミクス口頭発表(一般)
- 光合成セミナー2021, 2021年06月種々の光化学系I複合体に見られる低エネルギークロロフィルの機能解明口頭発表(一般)
- 日本藻類学会第45回大会, 2021年03月ハマサンゴの骨格から分離した糸状緑藻Phaeophila dendroides による遠赤色光の利用
- 第62回日本植物生理学会年会, 2021年03月光質に対するEuglena gracilis の励起エネルギー移動過程の応答
- 第62回日本植物生理学会年会, 2021年03月珪藻における光捕集・エネルギー移動過程の変動赤色光への応答
- 第62回日本植物生理学会年会, 2021年03月時間分解蛍光分光法によるアカリオクロリスの光質応答に関する研究
- 2021年03月Synechocystis sp. PCC 6803のΔndhD1/D2 株を用いたレドックスバランス感知フィコビリソーム分解制御機構の解析
- 第62回日本植物生理学会年会, 2021年03月変動光に対するEuglena gracilis のエネルギー移動過程の応答
- 第62回日本植物生理学会年会, 2021年03月遠赤色光下で真核藻類が蓄積する低エネルギー集光性複合体が光合成初期過程に与える影響,
- 第62回日本植物生理学会年会, 2021年03月異なる光強度に順化した緑色微細藻における非光化学消光に伴う光捕集機能の調節
- 第23回植物オルガネラワークショップ, 2021年03月, 日本語, 国内会議緑色植物の光化学系I–II超複合体[招待有り]シンポジウム・ワークショップパネル(指名)
- Asian Spectroscopy Conference 2020, 2020年, 英語Charge Transfer Dynamics of 9-Arylcarbazole Studied by Femtosecond Transient Absorption Spectroscopyポスター発表
- 第58回日本生物物理学会, 2020年09月クロロフィル f をもつ光化学系I複合体の構造
- 2020年web光化学討論会, 2020年09月蛍光分光法による微細藻の光エネルギー調整機構に関する研究
- 日本農芸化学会2020年度大会, 2020年03月, 国内会議光化学系I–鉄欠乏ストレス誘導タンパク質超複合体の構造解析
- 第61回日本植物生理学会年会, 2020年03月, 国内会議13C代謝フラックス解析を用いたシアノバクテリアにおける光化学系からのATP/NADPH 生産速度の推定ポスター発表
- 第61回日本植物生理学会年会, 2020年03月, 国内会議Spectral changes of Acaryochloris marina in response to different light qualitiesポスター発表
- 第61回日本植物生理学会年会, 2020年03月, 国内会議異なる周期を持つ変動光に対する珪藻2種のエネルギー移動過程の応答ポスター発表
- 第61回日本植物生理学会年会, 2020年03月, 国内会議BAシミュレーションによる異なる波長の光照射下におけるSynechocystis sp. PCC 6803 の光合成電子伝達経路の選択的使用の解明ポスター発表
- 第61回日本植物生理学会年会, 2020年03月, 国内会議長波長型クロロフィルa による光合成初期過程の遠赤色光への応答ポスター発表
- 第61回日本植物生理学会年会, 2020年03月, 国内会議クライオ電顕によるPSI-isiA超複合体の構造解析ポスター発表
- 第61回日本植物生理学会年会, 2020年03月, 国内会議アナベナ由来光化学系I四量体のクライオ電顕構造解析ポスター発表
- 第61回日本植物生理学会年会, 2020年03月, 国内会議蛍光分光法を用いた灰色藻Cyanophora paradoxa の短期光環境応答口頭発表(一般)
- 第61回日本植物生理学会年会, 2020年03月, 国内会議クロロフィルf をもつ光化学系 I 複合体の構造および分光的特性について口頭発表(一般)
- 第61回日本植物生理学会年会, 2020年03月, 国内会議珪藻PSI-FCPI複合体のクライオ電顕構造解析口頭発表(一般)
- Trombay Symposium on Radiation and Photochemistry, 2020年01月, 国際会議, 国際共著しているLight-harvesting and energy-transfer processes by low-energy chlorophylls in phtosynthesis[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 講演会(内蒙古医科大学、中国), 2019年12月, 国際会議環境ストレスに対する植物の応答[招待有り]公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等
- 3rd International Solar Fuels Conference/International Conferrence on Artificial Photosynthesis-2019, 2019年11月, 国際会議Adaptation of energy-transfer processes in diatoms to environmental light conditionsポスター発表
- 3rd International Solar Fuels Conference/International Conferrence on Artificial Photosynthesis-2019, 2019年11月, 国際会議Cryo-EM structure of the diatom PSII–FCPII: Insights into the evolutionary development of light-harvesting complexesポスター発表
- 3rd International Solar Fuels Conference/International Conferrence on Artificial Photosynthesis-2019, 2019年11月Spectroscopic properties of novel red-shifted fucoxanthin chlorophyll a/c-binding protein complexes口頭発表(一般)
- International workshop on frontier science and technology for solar energy conversion, 2019年11月, 国際会議Modification of light-harvesting and energy-transfer processes in photosynthetic organisms under different environmetal conditions[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 日米二国間セミナー, 2019年10月, 国際会議Dual photoprotection mechanisms during CO2-dependent photosynthesis in the green alga Chlorella variabilisポスター発表
- 日米二国間セミナー, 2019年10月, 国際会議FBA simulation of photosynthetic electron flow of Synechocystis sp. PCC 6803 under different spectral light conditionポスター発表
- The 9th Asia and Oceania Conference on Photobiology, 2019年09月, 国際会議Structua basis of energy harvesting and dissipation in diatom PSII-FCPIIポスター発表
- The 9th Asia and Oceania Conference on Photobiology, 2019年09月, 国際会議Responsesn of energy-transfer processes in diatoms Chaetoceros gracilis and Phaeodactylum tricornutum to fluctuating light, ~effects of low/high- and low/dark-fluctuations~ポスター発表
- The 9th Asia and Oceania Conference on Photobiology, 2019年09月, 国際会議Modification of excitation energy-transfer processes of the primary symbiotic algae grown under different light qualitiesポスター発表
- The 9th Asia and Oceania Conference on Photobiology, 2019年09月, 国際会議Changes in light-harvesting and energy-transfer processes of diatoms in responce to different light qualities[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 16th International Symposium on Spin and Magnetic Field Effects in Chemistry and Related Phenomena, 2019年08月, 英語, Saint Petersburg, Russia, 国際会議Molecular geometries and motions driving quintet multiexcitons via singlet fissions口頭発表(一般)
- 第27回「光合成セミナー2019」, 2019年07月, 日本語, 大阪大学理学研究科, 国内会議変動光に対する珪藻中のエネルギー移動の応答口頭発表(一般)
- 第27回「光合成セミナー2019」, 2019年07月, 日本語, 大阪大学理学研究科, 国内会議珪藻に見られる低エネルギー型アンテナ色素タンパク質複合体口頭発表(一般)
- 第27回「光合成セミナー2019」, 2019年07月, 日本語, 大阪大学理学研究科, 国内会議珪藻Chaetoceros gracilisにおける赤色光誘導アンテナ色素タンパク質複合体の分光特性ポスター発表
- 第27回「光合成セミナー2019」, 2019年07月, 日本語, 大阪大学理学研究科, 国内会議Chl a型およびChl d型光化学系IIにおける初期電子受容体Pheophytin aの分光分析ポスター発表
- Photosynthesis and Hydrogen Energy Research for Sustainability – 2019, 2019年06月, 国際会議Adaptation of light-harvesting functions of the glaucophyte Cyanophora paradoxa under different light conditionsポスター発表
- Photosynthesis and Hydrogen Energy Research for Sustainability – 2019, 2019年06月, 国際会議Responses of energy-transfer processes in diatoms to fluctuating lightポスター発表
- Photosynthesis and Hydrogen Energy Research for Sustainability – 2019, 2019年06月, 国際会議Modification of light-harvesting and energy-transfer processes in diatoms under different light conditions口頭発表(一般)
- Photosynthesis and Hydrogen Energy Research for Sustainability – 2019, 2019年06月, 国際会議Structual basis of energy harvesting and dissipation in diatom PSII-FCPII complexes revealed by cryo-electron microscopy口頭発表(一般)
- Photosynthesis and Hydrogen Energy Research for Sustainability – 2019, 2019年06月, 国際会議Characterization of a new carotenoid in a kind of land plantsポスター発表
- Photosynthesis and Hydrogen Energy Research for Sustainability – 2019, 2019年06月Analysis of energy transfer pathways in cyanobacterium during the process of the chlorophyll f accumulation口頭発表(招待・特別)
- 日本顕微鏡学会第75回学術講演会, 2019年06月クライオ電子顕微鏡を用いたPSI–IsiA超複合体の構造解析
- 日本顕微鏡学会第75回学術講演会, 2019年06月珪藻の光化学系II–集光性タンパク質FCPIIのクライオ電顕構造解析口頭発表(一般)
- 6th Awaji International Workshop on “Electron Spin Science & Technology: Biological and Materials Science Oriented Applications” (6th AWEST 2019), 2019年06月, 英語, Awaji Yumebutai International Conference Center, 国際会議Molecular Geometries and Motions Drive Quintet Multiexcitons via Singlet Fissions口頭発表(一般)
- 第10回日本光合成学会年会, 2019年05月変動光に対する珪藻Cheotoceros gracilis とPhaeodactylum tricornutum の応答ポスター発表
- 第10回日本光合成学会年会, 2019年05月, 日本語灰色藻Cyanophora paradoxa の光捕集機能における培養光質と光量の影響ポスター発表
- 第60回日本植物生理学会年会, 2019年03月, 日本語, 名古屋大学東山キャンパス, 国内会議時間分解蛍光分光法を用いた灰色藻Cyanophora paradoxaの長期光環境応答ポスター発表
- 第60回日本植物生理学会年会, 2019年03月, 日本語, 名古屋大学東山キャンパス, 国内会議珪藻PSII-FCPII 複合体のクライオ電顕構造解析口頭発表(一般)
- 第60回日本植物生理学会年会, 2019年03月, 日本語, 名古屋大学東山キャンパス, 国内会議クロロフィル f 蓄積過程の光化学系I 複合体におけるエネルギー移動経路の確立口頭発表(一般)
- 第60回日本植物生理学会年会, 2019年03月, 日本語, 名古屋大学東山キャンパス, 国内会議クロロフィル f 蓄積過程のシアノバクテリアにおけるエネルギー移動経路の確立口頭発表(一般)
- 第60回日本植物生理学会年会, 2019年03月, 日本語, 名古屋大学東山キャンパス, 国内会議アンテナ機能を持ったカロテノイドの励起緩和ダイナミクス口頭発表(一般)
- 神戸大学 研究基盤センター若手フロンティア研究会2018, 2018年12月, 日本語, 神戸大学百年記念館, 国内会議羽状目珪藻Phaeodactylum tricornutumにおける光捕集機能の培養光質依存性ポスター発表
- 2018年光化学討論会, 2018年09月, 日本語, 関西学院大学・上ケ原キャンパス, 国内会議長い共役を持ったケトカロテノイドの励起緩和ダイナミクスポスター発表
- 第12回分子科学討論会2018, 2018年09月, 日本語, 福岡国際会議場, 国内会議時間分解EPRによる一重項分裂反応から生じた三重項励起子対のダイナミクスの解析口頭発表(一般)
- 日本植物学会第82回大会, 2018年09月, 日本語, 広島国際会議場, 国内会議光エネルギー利用効率制御の多様性[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 2018年光化学討論会, 2018年09月, 日本語, 関西学院大学・上ケ原キャンパス, 国内会議蛍光分光法による酸素発生型光合成生物における光エネルギー調節機構に関する研究ポスター発表
- 2018年光化学討論会, 2018年09月, 日本語, 関西学院大学・上ケ原キャンパス, 国内会議TREPR 法によるシングレットフィッションにおける五重項状態の生成機構口頭発表(一般)
- 1st Asia-Oceania International Congress on Photosynthesis(AOICP2018), 2018年08月, 英語, Friendship Hotel in Beijing, 国際会議Modification of light-harvesting and energy-transfer processes under different light conditions[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 光合成セミナー2018:反応中心と色素系の多様性, 2018年07月, 日本語, 神戸, 国内会議クライオ電子顕微鏡による珪藻PSII-FCPII複合体の構造解析口頭発表(一般)
- 35th International Conference of Photopolymer Science and Technology(ICPST-35), 2018年06月, 英語, 幕張メッセ国際会議場, 国際会議Time-Resolved EPR Study on Singlet Fission and Subsequent Triplet Dissociation Dynamics[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 第9回日本光合成学会, 2018年05月, 日本語, 東北大学, 国内会議チラコイド膜のダイナミクスの違いは PSI-PSII超複合体の構造に影響を与えうる[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 第59回日本植物生理学会年会, 2018年03月, 日本語, 国内会議緑藻クラミドモナスにおけるLHCSR1依存の蛍光の消光はLHCIIからPSIへの励起移動により引き起こされる口頭発表(一般)
- 第7回日本生物物理学会関東支部会, 2018年03月, 日本語, 国内会議長波長型色素を結合した光化学系エネルギー移動の解析口頭発表(一般)
- 第59回日本植物生理学会年会, 2018年03月, 日本語, 国内会議集光性フコキサンチンタンパク質と光化学系Iコアとの相互作用,ポスター発表
- 第59回日本植物生理学会年会, 2018年03月, 日本語, 国内会議集光アンテナ装置LHCIIのリン酸化は光化学系間のスピルオーバーを制御するポスター発表
- 第59回日本植物生理学会年会, 2018年03月, 日本語, 国内会議異なる色の光で培養されたシアノバクテリアにおけるエネルギー移動過程の比較ポスター発表
- 第59回日本植物生理学会年会, 2018年03月, 日本語, 国内会議ヒメツリガネゴケのPSI-PSII超複合体の解析口頭発表(一般)
- 第59回日本植物生理学会年会, 2018年03月, 日本語, 国内会議ジアトキサンチンの励起緩和ダイナミクスポスター発表
- 日本物理学会 第73回年次大会, 2018年03月, 日本語, 国内会議クロロフィル d型光化学系II反応中心の色素励起状態エネルギーの解析ポスター発表
- 第59回日本植物生理学会年会, 2018年03月, 英語, 札幌コンベンションセンター, 国内会議PSI-NPQ in higher plantsシンポジウム・ワークショップパネル(公募)
- 第59回日本植物生理学会年会, 2018年03月, 英語, 札幌コンベンションセンター, 国内会議Photoprotection mechanisms of the drought-tolerant Jatropha curcas plantポスター発表
- 第9回日本光合成学会年会, 2018年, 日本語, 仙台, 国内会議適応進化実験によるシアノバクテリア強光耐性株の獲得とその解析ポスター発表
- 第9回日本光合成学会年会, 2018年, 日本語, 仙台, 国内会議単細胞緑藻Chlorella variabilis における低CO2条件での光捕集機能調整ポスター発表
- 光合成セミナー2018:反応中心と色素系の多様性, 2018年, 日本語, 神戸, 国内会議絶対蛍光強度測定による緑藻Chlorella variabilis におけるCO2条件に依存した光捕集機能調節の解明ポスター発表
- 光合成セミナー2018:反応中心と色素系の多様性, 2018年, 日本語, 神戸, 国内会議珪藻におけるエネルギー移動過程の培養光質への応答口頭発表(一般)
- 第59回日本植物生理学会年会, 2018年, 日本語, 国内会議異なる光質に対する単細胞緑藻の光捕集機能調節ポスター発表
- 第9回日本光合成学会年会, 2018年, 日本語, 仙台, 国内会議ヒメツリガネゴケの光化学系I–II超複合体の解析ポスター発表
- 光合成セミナー2018:反応中心と色素系の多様性, 2018年, 日本語, 神戸, 国内会議ジアジノキサンチンサイクルを構成するカロテノイドの励起緩和ダイナミクスポスター発表
- 日本生物物理学会 第56回年会, 2018年, 日本語, 国内会議クロロフィル dを主要色素とするシアノバクテリア光化学系IIにおける分光特性ポスター発表
- The third joint conference of the Asia-Pacific EPR/ESR Society and the International EPR (ESR) Society (IES), 2018年, 英語, Brisbane, 国際会議Spin convrsion of the singlet-fission-bornmultiexciton in the amorphous aggregates口頭発表(一般)
- International symposium on photosynthesis and chloroplast biogenesis, 2018年, 英語, Kurashiki, 国際会議Specreoscopic assignments of photosystem II complex in a chlorophyll d-dominated cyanobacteriumポスター発表
- 1st Asia-Oceania International Congress on Photosynthesis, 2018年, 英語, 北京, 国際会議Photoprotection mechanism of LHCSR in a green alga Chlamydomonas reinhardtiiポスター発表
- Japan-Finland Seminar 2018, 2018年, 英語, Kobe, 国際会議Multiple roles of light-harvesting-like proteins in the regulation and maintenance of the photosynthetic machineryポスター発表
- 10th Asian Photochemistry Conference (APC 2018), 2018年, 英語, 台北, 国際会議Multiexciton dynamics in amorphous aggregates of singlet fission materials studied by time-Resolved EPR spectroscopyポスター発表
- International symposium on photosynthesis and chloroplast biogenesis, 2018年, 英語, Kurashiki, 国際会議Modification of excitation energy-transfer processes of the glaucophyte Phaeodactylum tricornutum, in response to different light qualitiesポスター発表
- International symposium on photosynthesis and chloroplast biogenesis, 2018年, 英語, Kurashiki, 国際会議Light adaptation of the pennate diatom Phaeodactylum tricornutum, probed by time-resolved fluorescence spectroscopyポスター発表
- International symposium on photosynthesis and chloroplast biogenesis, 2018年, 英語, Kurashiki, 国際会議Differences in excitation relaxation dynamics of carotenoids with characteristic chemica structuresポスター発表
- 1st Asia-Oceania International Congress on Photosynthesis, 2018年, 英語, 北京, 国際会議Cryo-EM structures of PSII-FCPII complexes in the diatom Chaetoceros gracilisポスター発表
- International symposium on photosynthesis and chloroplast biogenesis, 2018年, 英語, Kurashiki, 国際会議Cryo-EM structures of diatom PSII-FCPII supercomplexesポスター発表
- 光合成セミナー2018:反応中心と色素系の多様性, 2018年, 日本語, 神戸, 国内会議Chlorophyll f 蓄積過程における光化学系I複合体のエネルギー移動について口頭発表(一般)
- 第20回日本光生物学協会年会, 2018年, 日本語, 神戸, 国内会議Chlorophyll f 蓄積過程における光化学系I複合体のエネルギー移動とタンパク質組成の変化口頭発表(一般)
- Trombay Symposium on Radiation and Photochemistry (TSRP-2018), 2018年, 英語, 国際会議Changes in excitation energy-transfer processes in photosynthesis under different environments[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 1st Asia-Oceania International Congress on Photosynthesis, 2018年, 英語, Kurashiki, 国際会議Algal photoprotection: Mechanism and signal transduction口頭発表(基調)
- 第56回電子スピンサイエンス学会年会(SEST2017), 2017年11月, 日本語, 東京工業大学, 国内会議ペンタセン・テトラセン誘導体における一重項分裂により生成した五重項状態の観測口頭発表(一般)
- 化学工学会 第49回秋季大会, 2017年09月, 日本語, 名古屋大学 東山キャンパス, 国内会議沈降式シリカ粒子による微細藻固定化およびその光エネルギー捕集機能ポスター発表
- 第25回 「光合成セミナー2017:反応中心と色素系の多様性」, 2017年07月, 日本語, 神戸大学百年記念会館, 国内会議種々の溶液中におけるジアジノキサンチンの励起緩和ダイナミクスポスター発表
- 第25回 「光合成セミナー2017:反応中心と色素系の多様性」, 2017年07月, 日本語, 神戸大学百年記念会館, 国内会議光化学系における新規クロロフィルの局在部位口頭発表(一般)
- 第25回 「光合成セミナー2017:反応中心と色素系の多様性」, 2017年07月, 日本語, 神戸大学百年記念会館, 国内会議異なる光質条件下における緑藻Chlorella variabilisの光捕集機能変化の解明ポスター発表
- 第25回 「光合成セミナー2017:反応中心と色素系の多様性」, 2017年07月, 日本語, 神戸大学百年記念会館, 国内会議ジビニルクロロフィル型シアノバクテリアProchlorococcusの光環境応答口頭発表(一般)
- 第25回 「光合成セミナー2017:反応中心と色素系の多様性」, 2017年07月, 日本語, 神戸大学百年記念会館, 国内会議シアノバクテリア Synechococcus sp. PCC7942の光環境応答ポスター発表
- 第25回 「光合成セミナー2017:反応中心と色素系の多様性」, 2017年07月, 日本語, 神戸大学百年記念会館, 国内会議Thermochromatium tepidum および Rhodobacter sphaeroides 由来LH1-RCキメラ複合体の特性解析口頭発表(一般)
- 第25回光合成セミナー:反応中心と色素系の多様性, 2017年07月, 日本語, 神戸, 国内会議Thermochromatium tepidumおよびRhodobacter sphaeroides由来LH1-RCキメラ複合体の特性解析口頭発表(一般)
- 第25回 「光合成セミナー2017:反応中心と色素系の多様性」, 2017年07月, 日本語, 神戸大学百年記念会館, 国内会議Chlorophyll f をもつ光化学系複合体の性質ポスター発表
- 第25回 「光合成セミナー2017:反応中心と色素系の多様性」, 2017年07月, 日本語, 神戸大学百年記念会館, 国内会議77Kでの遅延蛍光スペクトル測定による光化学系間エネルギー移動の検討口頭発表(一般)
- 第8回日本光合成学会, 2017年05月, 日本語, 龍谷大学瀬田キャンパス, 国内会議緑色植物の PSI–PSII 超複合体ポスター発表
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島大学郡元キャンパス, 国内会議緑藻Chlamydomonas reinhardtii におけるCO2 に対する光捕集機能変化ポスター発表
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島大学郡元キャンパス, 国内会議新奇Chlを持つシアノバクテリアより単離精製したユニークな吸収帯を持った光化学系II標品の分光解析口頭発表(一般)
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島大学郡元キャンパス, 国内会議高CO2 条件から低CO2 条件への移行に伴うシアノバクテリアの光合成初期過程の変化ポスター発表
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島大学郡元キャンパス, 国内会議光合成ステート遷移におけるリン酸化LHCII の分子機能ポスター発表
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島大学郡元キャンパス, 国内会議異なる二酸化炭素濃度下で培養されたシアノバクテリアにおける光エネルギー捕集過程ポスター発表
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島大学郡元キャンパス, 国内会議異なる光環境下におけるシアノバクテリアProchlorococcusmarinusの光補集機能の変化口頭発表(一般)
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島大学郡元キャンパス, 国内会議シロイヌナズナにおけるELIPの機能解析口頭発表(一般)
- 第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 英語, 国内会議LHCSR3 dissipates the excitation energy of light-harvesting complexes in photosystem II supercomplexesポスター発表
- 第8回日本光合成学会, 2017年, 日本語, 国内会議光化学系ステート遷移におけるリン酸化 LHCII の分子機能ポスター発表
- 日本植物学会第81回大会, 2017年, 日本語, 国内会議ストロマラメラに局在するLight-harvesting-likeタンパク質LIL8の機能解析ポスター発表
- 日本植物学会第81回大会, 2017年, 日本語, 国内会議シアノバクテリアAcaryochloris marina の光化学系II反応中心複合体の性質ポスター発表
- 若手フロンティア研究会2017, 2017年, 日本語, 国内会議ジアジノキサンチンの励起緩和ダイナミクスポスター発表
- 第8回日本光合成学会, 2017年, 日本語, 国内会議クロロフィルf を持つシアノバクテリアの光化学系 II におけるエネルギー移動とその局在部位についてポスター発表
- 第55回日本生物物理学会年会, 2017年, 英語, 国内会議Spectral characterization of Photosystem II reaction center in a chlorophyll d-dominated cyanobacteriumポスター発表
- Photosynthesis Research for Sustainability – 2017, 2017年, 英語, 国際会議Spectral characterization of photosystem II reaction center complex isolated from the chlorophyll d-dominated cyanobacteriumポスター発表
- 第55回日本生物物理学会年会, 2017年, 英語, 国内会議Spectral characterization of new chlorophyll containing cyanobacterium in the accumulation process of chlorophyll fポスター発表
- Photosynthesis Research for Sustainability – 2017, 2017年, 英語, 国際会議New chlorophylls in the primary processed of photosynthesis[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- Photosynthesis Research for Sustainability – 2017, 2017年, 英語, 国際会議Localization and characterization of chlorophylls f in photosystem I and II complexesポスター発表
- Photosynthesis Research for Sustainability – 2017, 2017年, 英語, 国際会議LHCSR1 stimulates Photosystem I dependent energy quenching in Chlamydomonas reinhardtiiポスター発表
- Photosynthesis Research for Sustainability – 2017, 2017年, 英語, 国際会議Changes in light-harvesting and energy-transfer processes in response to CO2 concentrations[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 第8回日本光合成学会, 2017年, 日本語, 国内会議Acaryochloris marina 光化学系 II 反応中心複合体の分光学的性質についてポスター発表
- 若手フロンティア研究会2016, 2016年12月, 日本語, 神戸, 国内会議異種複合体発現系を用いたuphill型光合成反応の分子機構解析ポスター発表
- 日本農芸化学会関西支部第497回講演会, 2016年12月, 日本語, 神戸, 国内会議ヘテロ複合体発現系を用いたuphill型光合成反応機構の解析口頭発表(一般)
- 若手フロンティア研究会2016, 2016年12月, 日本語, 国内会議CO2 濃度変化に伴うシアノバクテリアの励起エネルギー移動の変化ポスター発表
- 第54回日本生物物理学会, 2016年11月, 日本語, 国内会議新奇クロロフィルを持つシアノバクテリアより光化学系 II 標品の単離精製とエネルギー移動機構の解析ポスター発表
- The 54nd Annual Meeting of the BSJ, 2016年11月, 英語, Tsukuba, 国内会議Spectroscopic characterization of site-directed mutants in light-harvesting 1 complex from Thermochromatium tepidumポスター発表
- 第10回分子科学討論会2016神戸, 2016年09月, 日本語, 神戸ファッションマート, 国内会議時間分解蛍光分光法による緑藻Chlamydomonas reinhardtiiの光環境応答に関する研究ポスター発表
- 第10回分子科学討論会2016神戸, 2016年09月, 日本語, 神戸ファッションマート, 国内会議高濃度二酸化炭素条件下で培養したシアノバクテリアの光応答ポスター発表
- 第10回分子科学討論会2016神戸, 2016年09月, 日本語, 神戸ファッションマート, 国内会議異なるCO2濃度下で培養されたシアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803の光合成初期過程の変化ポスター発表
- 第10回分子科学討論会2016神戸, 2016年09月, 日本語, 神戸ファッションマート, 国内会議ピコ秒時間分解蛍光分光法によるフィコビリソームから光化学系への励起エネルギー移動過程に関する研究ポスター発表
- Finnish – Japanese symposium 2016, Integration of photosynthesis with cellular metabolism: towards sustainable bioeconomy, 2016年09月, 英語, Lapland Hotel Riekonlinna, Saariselkä, Finland, 国際会議Photosystem I - photosystem II megacomplex in the green lineage[招待有り]シンポジウム・ワークショップパネル(指名)
- 第24回 「光合成セミナー2016:反応中心と色素系の多様性」, 2016年07月, 日本語, 龍谷大学深草キャンパス, 国内会議絶対蛍光強度測定による緑藻Chlamydomonas reinhardtiiにおける光捕集機能変化の解明ポスター発表
- 第24回 「光合成セミナー2016:反応中心と色素系の多様性」, 2016年07月, 日本語, 国内会議高濃度CO2条件下における光合成初期過程 −時間分解蛍光分光法による観測−口頭発表(一般)
- 第24回 「光合成セミナー2016:反応中心と色素系の多様性」, 2016年07月, 日本語, 龍谷大学深草キャンパス, 国内会議77 Kにおける蛍光の絶対強度測定 −シアノバクテリアの光応答−ポスター発表
- 7th International Conference Photosynthesis Research for Sustainability-2016, 2016年06月, 英語, Pushchino, Russia, 国際会議Excitation energy transfer processes among photosystethic complexes in cyanobacterial cellsポスター発表
- 7th International Conference Photosynthesis Research for Sustainability-2016, 2016年06月, 英語, Pushchino, Russia, 国際会議Changes in light-harvesting and energy-transfer processes under different growth conditions口頭発表(一般)
- 第57回日本植物生理学会年会, 2016年03月, 日本語, 盛岡, 国内会議異なる二酸化炭素濃度下で培養されたシアノバクテリアの光合成初期過程の変化ポスター発表
- 第57回日本植物生理学会年会, 2016年03月, 日本語, 盛岡, 国内会議ケトカロテノイドを有する色素タンパク質複合体における超高速エネルギー移動ポスター発表
- 第57回日本植物生理学会年会, 2016年03月, 日本語, 盛岡, 国内会議Ultrafast excitation energy transfer pathways in divinyl chlorophyll a/b-containing cyanobacterium, Prochlorococcus marinusポスター発表
- 第57回日本植物生理学会年会, 2016年03月, 日本語, 盛岡, 国内会議Spillover in intact megacomplexes composed of phycobilisome and both photosystems in cyanobacterial cells口頭発表(一般)
- 若手フロンティア研究会2015, 2015年12月, 日本語, 神戸, 国内会議緑藻の励起エネルギー移動過程に対する培養光質の影響ポスター発表
- 若手フロンティア研究会2015, 2015年12月, 日本語, 神戸, 国内会議異なるCO2濃度下で培養されたシアノバクテリアにおける励起エネルギー移動過程の観測ポスター発表
- 若手フロンティア研究会2015, 2015年12月, 日本語, 神戸, 国内会議ラン藻中における光化学超複合体内のエネルギー移動ポスター発表
- 2015年光化学討論会, 2015年09月, 日本語, 大阪, 国内会議緑藻Chlamydomonas reinhardtii の励起エネルギー移動過程に対する培養光質の影響ポスター発表
- 2015年光化学討論会, 2015年09月, 日本語, 大阪, 国内会議微細藻の光化学超複合体における励起エネルギー移動過程の in vivo 測定ポスター発表
- 2015年光化学討論会, 2015年09月, 日本語, 大阪, 国内会議シアノバクテリアの励起エネルギー移動過程に窒素欠乏が与える影響の時間分解蛍光分光法による考察口頭発表(一般)
- 2015年光化学討論会, 2015年09月, 日本語, 大阪, 国内会議シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803 の光合成初期過程に対する二酸化炭素濃度の影響ポスター発表
- Photosynthesis Research for Sustainability – 2015, 2015年09月, 英語, Crete, Greece, 国際会議Excitation relaxation dynamics and energy transfer in pigment-protein complexes containing keto-carotenoids[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 光合成セミナー2015:反応中心と色素系の多様性, 2015年07月, 日本語, 京都, 国内会議緑藻Chlamydomonas reinhardtii の長期光環境応答ポスター発表
- 光合成セミナー2015:反応中心と色素系の多様性, 2015年07月, 日本語, 京都, 国内会議超高速時間分解蛍光分光法によるシアノバクテリアProchlorococcus における光捕集機能の解明口頭発表(一般)
- 光合成セミナー2015:反応中心と色素系の多様性, 2015年07月, 日本語, 京都, 国内会議窒素栄養塩欠乏条件への順応がシアノバクテリアの励起エネルギー移動過程に与える影響ポスター発表
- 光合成セミナー2015:反応中心と色素系の多様性, 2015年07月, 日本語, 京都, 国内会議異なるCO2濃度下で培養されたシアノバクテリアにおけるエネルギー移動過程の観測ポスター発表
- 光合成セミナー2015:反応中心と色素系の多様性, 2015年07月, 日本語, 京都, 国内会議シアノバクテリア光化学超複合体における励起エネルギー移動過程の in vivo 観測口頭発表(一般)
- Photosynthesis (GRS) Gordon Research Seminar “Beyond Steady-State Photosynthesis: Emerging Model Organisms and Technologies., 2015年06月, 英語, Bentley University, 国際会議Interspecies distribution of PSI-PSII megacomplex may relate to quenching ability of PSI[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 日本植物生理学会, 2015年03月, 日本語, 東京農業大学, 国内会議明所高温条件で誘導されるステート2によるPSII障害回避機構の解析口頭発表(一般)
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京, 国内会議Long-term light adaptation of the unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae, probed by time-resolved fluorescence spectroscopy,ポスター発表
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 英語, 東京, 国内会議Excitation energy transfer in thylakoid membranes from the chlorophyll f -containing cyanobacterium口頭発表(一般)
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京, 国内会議Excitation energy transfer in thylakoid membranes from the chlorophyll f -containing cyanobacterium口頭発表(一般)
- 第56回日本植物生理学会年会, 2015年03月, 日本語, 東京, 国内会議Energy transfer changes in Anabaena variabilis filaments under nitrogen depletion,ポスター発表
- 12th Nordic Photosynthesis Congress, 2014年10月, 英語, Uppsala, Sweden, 国際会議Changes in light-harvesting and energy-transfer processes under different cultivation lights, probed by time-resolved fluorescence spectroscopyポスター発表
- 光合成セミナー2014:反応中心と色素系の多様性, 2014年07月, 日本語, 名古屋, 国内会議時間分解蛍光分光法を用いた光合成初期過程の観測[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 光合成セミナー2014:反応中心と色素系の多様性, 2014年07月, 日本語, 名古屋, 国内会議時間分解蛍光分光法を用いたAnabaena variabilis の窒素欠乏条件下におけるエネルギー移動過程の観測ポスター発表
- 光合成セミナー2014:反応中心と色素系の多様性, 2014年07月, 日本語, 名古屋, 国内会議異なる色素組成をもつフィコビリソームにおける励起エネルギー移動過程ポスター発表
- 光合成セミナー2014:反応中心と色素系の多様性, 2014年07月, 日本語, 名古屋, 国内会議異なる光質下で培養された紅藻Cyanidioschyzon merolae のエネルギー移動過程ポスター発表
- Photosynthesis Research for Sustainability – 2014, 2014年06月, 英語, Pushchino, Russia, 国際会議Spectroscopic analysis of chlorophyll f containing cyanobacteriaポスター発表
- Photosynthesis Research for Sustainability – 2014, 2014年06月, 英語, Pushchino, Russia, 国際会議Light adaptation of the primitive red alga Cyanidioschyzon merolae, proved by time-resolved fluorescence spectroscopyポスター発表
- Photosynthesis Research for Sustainability – 2014, 2014年06月, 英語, Pushchino, Russia, 国際会議Energy transfer in Anabaena variabilis filaments during heterocyst differentiation studied by time-resolved fluorescenceポスター発表
- Photosynthesis Research for Sustainability – 2014, 2014年06月, 英語, Pushchino, Russia, 国際会議Diversity of chlorophylls in photosynthesis[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- Photosynthesis Research for Sustainability – 2014, 2014年06月, 英語, Pushchino, Russia, 国際会議Differences in energy transfer of cyanobacteria grown in different cultivation media[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 第5回日本光合成学会年会, 2014年05月, 日本語, 奈良, 国内会議新規クロロフィルを持つシアノバクテリアより光化学系 I 標品単離の試みポスター発表
- 理研シンポジウム「最先端光計測とライフサイエンスの近未来 –バイオ・ラマン2017– [4]」, 2014年05月, 日本語, 仙台, 国内会議光合成系における励起エネルギー移動の環境応答[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 第5回日本光合成学会年会, 2014年05月, 日本語, 近畿大学, 国内会議コムギの光化学系における高温耐性機構の解析:ステート遷移の誘導と超高速励起型PSI-LHCII複合体の形成ポスター発表
- 公開シンポジウム「多様な光合成の世界」、第5回日本光合成学会年会, 2014年05月, 日本語, 奈良, 国内会議クロロフィルの光エネルギー捕集にみられる多様性[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 第55回日本植物生理学会年会, 2014年03月, 日本語, 富山, 国内会議始原的シアノバクテリア Gloeobacter violaceus PCC 7421 は人工的に獲得させたクロロフィルb に寛容であるポスター発表
- 第55回日本植物生理学会年会, 2014年03月, 日本語, 富山大学, 国内会議高温ストレスを受けたコムギにおけるチラコイド膜の構造変化を伴う光化学系の再編成:熱放散とステート遷移の誘導ポスター発表
- 第55回日本植物生理学会年会, 2014年03月, 日本語, 富山, 国内会議クロロフィル f を持つシアノバクテリアの エネルギー移動機構の解析口頭発表(一般)
- 第55回日本植物生理学会年会, 2014年03月, 英語, 富山, 国内会議Excitation energy transfer in Synechococcus sp. PCC 7002 cells grown in brackish medium and seawater medium, probed by time-resolved fluorescence spectroscopyポスター発表
- 第55回日本植物生理学会年会, 2014年03月, 日本語, 富山, 国内会議Analysis of the of high-light stress tolerant strain of Synechocystis sp. PCC 6803ポスター発表
- 若手フロンティア2013, 2013年12月, 日本語, 神戸, 国内会議”赤い”ラン藻における励起エネルギー移動過程口頭発表(一般)
- 6th Asia & Oceania Conference on Photobiology (AOCP), 2013年11月, 英語, Sydney, Australia, 国際会議Modification of energy-transfer processes in cyanobacteria to adapt light conditions, probed by time-resolved fluorescence spectroscopyポスター発表
- 第51回 日本生物物理学会, 2013年10月, 日本語, 京都, 国内会議フィコエリスリンを有するラン藻における励起エネルギー移動ポスター発表
- 1st Korea-Japan Microalgae Symposium, 2013年10月, 英語, Daejeon, Korea, 国際会議Adaptation of light-harvesting systems of cyanobacteria to light conditions[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 第7回分子科学討論会, 2013年09月, 日本語, 京都, 国内会議栄養欠乏ストレス条件下でのシアノバクテリアSynechococcus sp. PCC7002の励起エネルギー移動過程の観測ポスター発表
- 第7回分子科学討論会, 2013年09月, 日本語, 京都, 国内会議クロロフィルd を持つ藍藻Acaryochloris marinaにおける光捕集機能の解明口頭発表(一般)
- 第7回分子科学討論会, 2013年09月, 英語, 京都, 国内会議Differences in excitation energy transfer of Arthrospira platensis cells grown in seawater medium and freshwater medium, probed by time-resolved fluorescence spectroscopyポスター発表
- 第21回 光合成セミナー(光合成の色素系と反応中心に関するセミナー), 2013年07月, 日本語, 名古屋, 国内会議時間分解分光法による藍藻Acaryochloris marinaにおける光捕集機能の解明ポスター発表
- 第21回 光合成セミナー(光合成の色素系と反応中心に関するセミナー), 2013年07月, 日本語, 名古屋, 国内会議時間分解蛍光分光法によるシアノバクテリアSynechococcus sp. PCC7002の栄養欠乏ストレスに対する適応の検討口頭発表(一般)
- 第21回 光合成セミナー(光合成の色素系と反応中心に関するセミナー), 2013年07月, 日本語, 名古屋, 国内会議シアノバクテリアの光環境応答口頭発表(一般)
- Photosynthesis Research for Sustainability, 2013年06月, 英語, Baku, Azerbaijan, 国際会議Excitation relaxation dynamics and energy transfer in fucoxanthin-chlorophyll a/c-protein[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 第53回日本植物生理学会年会, 2012年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 京都, 国内会議種々の光環境下で生育した藍藻 Arthrospira platensis におけるエネルギー移動過程 –時間分解蛍光分光法による解明ポスター発表
- 第53回日本植物生理学会年会, 2012年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 京都, 国内会議高温ストレスを受けた植物がステート遷移により PSII を保護するメカニズムの解析ポスター発表
- 第53回日本植物生理学会年会, 2012年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 京都, 国内会議BN-PAGEにより精製された光合成反応中心の時間分解蛍光スペクトルの測定ポスター発表
- 第53回日本植物生理学会年会, 2012年, 日本語, 国内会議高温ストレスを受けた植物がステート遷移によりPSIIを保護するメカニズムの解析口頭発表(一般)
- Trombay Symposium on Radiation and Photochemistry (, 2012年01月, 英語, Radiation & Photochemistry Division, Indian Society for Radiation & Photochemical Sciences, Mumbai, India, 国際会議Light adaptation of cyanobacteria probed by time-resolved fluorescence: Modification of energy transfer[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 若手フロンティア2011, 2011年12月, 日本語, 神戸大学, 神戸, 国内会議蛍光分光法によるシアノバクテリアの強光応答の波長依存性ポスター発表
- 若手フロンティア2011, 2011年12月, 日本語, 神戸大学, 神戸, 国内会議珪藻のアンテナ色素タンパク質におけるエネルギー移動過程の観測ポスター発表
- 第5回分子科学討論会, 2011年09月, 日本語, 分子科学会, 札幌, 国内会議種々のホヤ中における藍藻Prochloronの励起緩和ダイナミクスポスター発表
- 第5回分子科学討論会, 2011年09月, 日本語, 分子科学会, 札幌, 国内会議ピコ秒時間分解蛍光分光法によるシアノバクテリアの強光応答に関する研究ポスター発表
- 第5回分子科学討論会, 2011年09月, 日本語, 分子科学会, 札幌, 国内会議Fucoxanthin-Chlorophyll a/c-Proteinにおける超高速エネルギー移動過程ポスター発表
- 光合成の色素系と反応中心に関するセミナーXIX, 2011年07月, 日本語, 大阪大学, 大阪, 国内会議シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803の強光応答ポスター発表
- 光合成の色素系と反応中心に関するセミナーXIX, 2011年07月, 日本語, 大阪大学, 大阪, 国内会議シアノバクテリアProchloron における励起エネルギー移動ポスター発表
- 光合成の色素系と反応中心に関するセミナーXIX, 2011年07月, 日本語, 大阪大学, 大阪, 国内会議シアノバクテリアProchlorococcusにおけるジビニルクロロフィルの励起緩和ダイナミクス口頭発表(一般)
- 光合成の色素系と反応中心に関するセミナーXIX, 2011年07月, 日本語, 大阪大学, 大阪, 国内会議Prochlorococcusに保存されているPSII D1サブユニットのアミノ酸変異は励起エネルギーをCP47へ迂回させる口頭発表(一般)
- Photosynthesis Research for Sustainability, 2011年07月, 英語, Suleyman I. Allakhverdiev, Baku, Azerbaijan, 国際会議Optimization of light harvesting probed by time-resolved spectroscopy[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 光合成の色素系と反応中心に関するセミナーXIX, 2011年07月, 日本語, 大阪大学, 大阪, 国内会議Fucoxanthin-Chlorophyll a/c-Proteinにおけるクロロフィル間エネルギー移動ポスター発表
- 5th Asia and Oceania Conference for Photobiology, 2011年07月, 英語, 日本光生物学協会, Nara, Japan, 国際会議Direct measurement of energy transfer in the Fucoxanthin-Chlorophyll a/c-Protein investigated by ultrafast spectroscopyポスター発表
- 5th Asia and Oceania Conference for Photobiology, 2011年07月, 英語, 日本光生物学協会, Nara, Japan, 国際会議Amino acid modifications improved excitation energy distribution in pigment-altered photosystem II reaction centerポスター発表
- 15th International Conference on Time-Resolved Vibrational Spectroscopy (TRVS), 2011年06月, 英語, Ascona, Switzerland, 国際会議Comparison of Frequency Fluctuation between the Vibrational State and Electronic State in Aqueous Solution[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 第52回日本植物生理学会年会, 2011年03月, 日本語, 植物生理学会, 仙台, 国内会議遅延蛍光観測による紅藻の光合成系におけるスピルオーバーの解析ポスター発表
- 第52回日本植物生理学会年会, 2011年03月, 日本語, 植物生理学会, 仙台, 国内会議時間分解蛍光分光法による藍藻Arthrospira platensis の光環境適応の観測口頭発表(一般)
- 日本農芸化学会関西・中部支部合同大会, 2011年, 日本語, 国内会議植物が光化学系の高温障害を回避するメカニズムの解析口頭発表(一般)
- 若手フロンティア研究会2010, 2010年12月, 日本語, 神戸大学, 神戸, 国内会議ホヤに共生する藍藻Prochloron sp.における励起緩和ダイナミクスポスター発表
- シンポジウム「光合成による光エネルギー利用の過去・現状・未来」, 2010年12月, 日本語, 京都大学, 京都, 国内会議ケトカロテノイドの光捕集と励起緩和ダイナミクス[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- Memorial Symposium for the 26th International Prize for Biology, 2010年12月, 英語, 筑波大学, Tsukuba, Japan, 国際会議Cyanobacterial symbiosis and photosynthetic performance in coral reef ascidiansポスター発表
- Molecular Dynamics in Complex Environments: Theory and Experiments, the International Chemical Congress of Pacific Basin Societies, 2010年12月, 英語, Honolulu, USA, 国際会議Comparison of frequency fluctuation between the vibrational state and electronic state in aqueous solution[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 6th Asian Photochemistry Conference, 2010年11月, 英語, Asian and Oceanic Photochemical Association, Wellington, 国際会議Excitation relaxation dynamics of cyanobacteria, Spirulina spp. and Synechococcus spp.ポスター発表
- 6th Asian Photochemistry Conference, 2010年11月, 英語, Asian and Oceanic Photochemical Association, Wellington, 国際会議Excitation relaxation dynamics of a chlorophyll b-containing cyanobacterium, Prochloronポスター発表
- Kobe University Molecular Photoscience Research Center International Symposium "New Horizons of Cluster Chemistry, 2010年10月, 英語, 神戸大学, Kobe, Japan, 国際会議Excitation energy transfer in chlorophyll-protein complexes of the unusual cyanobacterium, Prochloronポスター発表
- 第4回分子科学討論会, 2010年09月, 日本語, 分子科学会, 大阪, 国内会議藍藻アカリオクロリス淡路株における励起エネルギー移動の励起波長依存性口頭発表(一般)
- 第48回日本生物物理学会, 2010年09月, 日本語, 生物物理学会, 仙台, 国内会議種々の藍藻における励起緩和ダイナミクス –時間分解蛍光分光法による観測–ポスター発表
- 第4回分子科学討論会, 2010年09月, 日本語, 分子科学会, 大阪, 国内会議光合成系における遅延蛍光観測によるエネルギー移動経路の解析ポスター発表
- 第4回分子科学討論会, 2010年09月, 日本語, 分子科学会, 大阪, 国内会議ホヤに共生する藍藻Prochloron sp.における励起緩和ダイナミクスポスター発表
- 光合成の色素系と反応中心に関するセミナーXVII, 2010年07月, 日本語, 京都大学, 京都, 国内会議水溶性ケトカロテノイドの励起緩和ダイナミクス口頭発表(一般)
- 光合成の色素系と反応中心に関するセミナーXVII, 2010年07月, 日本語, 京都大学, 京都, 国内会議アンテナ系における色素の変換とその後の最適化口頭発表(一般)
- 第51回日本植物生理学会年会, 2010年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 熊本, 国内会議渦鞭毛藻Symbiodinium sp.における光捕集とエネルギー伝達ポスター発表
- Asian Conference on Ultrafast Phenomena 2010, 2010年01月, 英語, 国立台湾大学, Taipei, 国際会議Generation of tunable light–source in the visible region and its application to observation of primary photosynthetic reactionsポスター発表
- 先端融合科学シンポジウム「ピロール系色素化合物の化学」, 2009年12月, 日本語, 神戸大学, 神戸, 国内会議光合成色素系におけるクロロフィルの励起緩和ダイナミクス[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 先端融合科学シンポジウム「ピロール系色素化合物の化学」, 2009年12月, 日本語, 神戸大学, 神戸, 国内会議可視領域超短パルス光源の製作と生体観測への応用ポスター発表
- 若手フロンティア研究会2009, 2009年12月, 日本語, 神戸大学, 神戸, 国内会議可視領域超短パルス光源の製作と光合成初期過程の観測への応用ポスター発表
- 先端融合科学シンポジウム「ピロール系色素化合物の化学」, 2009年12月, 日本語, 神戸大学, 神戸, 国内会議渦鞭毛藻Symbiodnium sp.の励起緩和ダイナミクスポスター発表
- 先端融合科学シンポジウム「ピロール系色素化合物の化学」, 2009年12月, 日本語, 神戸大学, 神戸, 国内会議フィコビリン系色素を持つ光合成アンテナの構造とエネルギー移動口頭発表(一般)
- 先端融合科学シンポジウム「ピロール系色素化合物の化学」, 2009年12月, 日本語, 神戸大学, 神戸, 国内会議クロロフィルd を含む色素タンパク質複合体における励起エネルギー移動ポスター発表
- The Second Asian Spectroscopy Conference, 2009年11月, 英語, Seoul National University, Seoul, Korea, 国際会議Excitation relaxation dynamics of a dinoflagellate Symbiodinium sp.ポスター発表
- The Second Asian Spectroscopy Conference, 2009年11月, 英語, Seoul National University, Seoul, Korea, 国際会議Excitation energy transfer in pigment-protein complexes containing chlorophyll dポスター発表
- 2009年光化学討論会, 2009年09月, 日本語, 光化学協会, 桐生, 国内会議時間分解蛍光分光法による渦鞭毛藻における励起エネルギー移動口頭発表(一般)
- 2009年光化学討論会, 2009年09月, 日本語, 光化学協会, 桐生, 国内会議クロロフィルd 型藻アカリオクロリス・淡路株の励起緩和ダイナミクス口頭発表(一般)
- 第15回日本光生物学協会年会, 2009年08月, 日本語, 光生物学協会, 岡崎, 国内会議ジビニル型クロロフィルを持つシアノバクテリアにおける光化学系光阻害の機構口頭発表(一般)
- 光合成の色素系と反応中心に関するセミナーXVII, 2009年07月, 日本語, 京都大学, 京都, 国内会議淡水産紅藻の光捕集アンテナの塩濃度に対する応答口頭発表(一般)
- 光合成の色素系と反応中心に関するセミナーXVII, 2009年07月, 日本語, 京都大学, 京都, 国内会議光合成細菌の色素タンパク質複合体におけるカロテノイドの励起緩和口頭発表(一般)
- 光合成の色素系と反応中心に関するセミナーXVII, 2009年07月, 日本語, 京都大学, 京都, 国内会議クロロフィル及びフェオフィチンをジビニル型に置換した光化学系IIの性質口頭発表(一般)
- 光合成の色素系と反応中心に関するセミナーXVII, 2009年07月, 日本語, 京都大学, 京都, 国内会議Acaryochloris sp. strain Awajiのフィコビリンタンパク質におけるエネルギー移動ポスター発表
- 若手フロンティア研究会2008, 2008年12月, 日本語, 神戸大学, 神戸, 国内会議クロロフィルd 型ラン藻Acaryochloris sp. strain Awajiにおける励起エネルギー移動ポスター発表
- 若手フロンティア研究会2008, 2008年12月, 日本語, 神戸大学, 神戸, 国内会議77 Kにおける渦鞭毛藻の超高速時間分解蛍光ポスター発表
- 2008年光化学討論会, 2008年09月, 日本語, 光化学協会, 大阪, 国内会議渦鞭毛藻Alexandrium tamarense における光エネルギー捕集とエネルギー移動ポスター発表
- 第16回光合成の色素系と反応中心に関するセミナー, 2008年06月, 日本語, 京都大学, 京都, 国内会議常緑樹イチイにおける励起エネルギー緩和の季節変化口頭発表(一般)
- 第16回光合成の色素系と反応中心に関するセミナー, 2008年06月, 日本語, 京都大学, 京都, 国内会議渦鞭毛藻Alexandrium tamarense の蛍光特性ポスター発表
- 第16回光合成の色素系と反応中心に関するセミナー, 2008年06月, 日本語, 京都大学, 京都, 国内会議Acaryochloris sp. strain Awaji の光環境応答ポスター発表
- 第16回光合成の色素系と反応中心に関するセミナー, 2008年06月, 日本語, 京都大学, 京都, 国内会議Acaryochloris marina の光化学系Iの性質について口頭発表(一般)
- Trombay Symposium on Radiation and Photochemistry, 2008年01月, 英語, Radiation & Photochemistry Division, Indian Society for Radiation & Photochemical Sciences, Pune, India, 国際会議Excitation relaxation of carotenoids probed by time-resolved fluorescence spectroscopy[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 7th International Conference on Tetrapyrrole Photoreceptors in Photosynthetic Organisms, 2007年12月, 英語, 京都大学, Kyoto, Japan, 国際会議Excited state dynamics and functions of carotenoids in the light-harvesting complexes IIポスター発表
- 7th International Conference on Tetrapyrrole Photoreceptors in Photosynthetic Organisms, 2007年12月, 英語, 京都大学, Kyoto, Japan, 国際会議Components and photochemical reactions in photosystem II of the Chl d -dominated cyanobacterium, Acaryochloris marina[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 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07月, 日本語, 京都大学, 京都, 国内会議ケトカロテノイドの電子励起状態に関する考察口頭発表(一般)
- 14th International Congress of Photosynthesis, 2007年07月, 英語, International Society of Photosynthesis Research, Glasgow, U.K., 国際会議Unique optical properties of LHC II isolated from Codium fragile - its correlation to protein environmentポスター発表
- 14th International Congress of Photosynthesis, 2007年07月, 英語, International Society of Photosynthesis Research, Glasgow, U.K., 国際会議Ultrafast relaxation dynamics of a keto-carotenoid, siphonaxanthin, probed by time-resolved fluorescenceポスター発表
- 14th International Congress of Photosynthesis, 2007年07月, 英語, International Society of Photosynthesis Research, Glasgow, U.K., 国際会議Identification of special pair and ChlZ of Photosystem II in Acaryochloris marinaポスター発表
- 14th International Congress of Photosynthesis, 2007年07月, 英語, International Society of Photosynthesis Research, Glasgow, U.K., 国際会議Excitation energy transfer within the PSI-LHCI/II supercomplex from Chlamydomonas reinhardtii in state 2ポスター発表
- 14th International Congress of Photosynthesis, 2007年07月, 英語, International Society of Photosynthesis Research, Glasgow, U.K., 国際会議Excitation energy transfer in PS I of the cyanobacterium Gloeobacter violaceus PCC 7421 that lacks the long-wavelength form of chlorophyll aポスター発表
- 第23回化学反応討論会, 2007年06月, 日本語, 神戸大学, 神戸, 国内会議溶液中におけるケトカロテノイドの超高速励起緩和ポスター発表
- 123回物理化学セミナー, 2007年06月, 日本語, 神戸大学, 神戸, 国内会議時間分解蛍光分光法によるカロテノイドの励起緩和ダイナミクスの観測[招待有り]口頭発表(招待・特別)
- 第49回日本植物生理学会年会, 2007年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 札幌, 国内会議光化学系II-CP43欠損株における蛍光特性ポスター発表
- 第49回日本植物生理学会年会, 2007年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 札幌, 国内会議クロロフィル d を主要色素としてもつシアノバクテリアの光化学系Iのサブユニット組成と光化学反応の解析ポスター発表
- 第48回日本植物生理学会年会, 2007年03月, 日本語, 日本植物生理学会, 愛媛大学, 国内会議クロロフィルdを主要色素としてもつシアノバクテリアの光化学系II複合体の単離精製ポスター発表
- 日本化学会北海道支部2007年冬季研究発表会, 2007年02月, 日本語, 日本化学会北海道支部, 北海道大学学術交流会館, 国内会議溶液中におけるシフォナキサンチンの励起緩和過程口頭発表(一般)
- 日本化学会北海道支部2007年冬季研究発表会, 2007年02月, 日本語, 日本化学会北海道支部, 国内会議シクロデキストリン包接によるサイズ選択的なゲスト分子の吸収・蛍光スペクトル尖鋭化口頭発表(一般)
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 京都大学, 2023年04月01日 - 2026年03月31日人工培養系に適した実用藻類ツノケイソウの光合成システムの創出
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 北海道大学, 2020年04月01日 - 2024年03月31日常緑針葉樹の光合成調節機構の複合体プロテオミクスおよび分光学的手法よる統合的解析森林総研北海道支所において、イチイ、トドマツ、エゾマツ、アカエゾマツ、ヒノキアスナロの苗を栽培し、それぞれ、Sun(直射日光が当たる条件)とShade(寒冷紗によって被陰舌条件)で生育した。また、北大・低温研においては、2 mから8 mのサイズのイチイを材料に以下の研究を実施した。年間を通して、光化学系IIの量子収率(YII)と最大量子収率(Fv/Fm)を測定し、季節・気温によって、YIIが減少するタイミングを調べた。また、光合成色素の変動を調べ、RNAとタンパク質の変動を調べるため、サンプリングを行った。この結果、春から秋にかけては、葉に当たる光強度とYIIは逆相関を示したが、冬においては、すでに報告されている通り、YIIは光強度の相関はほとんど示さず、常に低い値を示した。一方、冬季はYIIは気温に強い相関を示した。自然条件における、このような気温との強い相関の報告は初めてである。春から秋にかけては、クロロフィルとカロテノイドの比率はほぼ一定であったが、冬にはxanthophyll cycleの色素であるzeaxanthinがクロロフィルあたりで数倍に上昇した。この結果は、春から秋にかけては、光化学系タンパク質にこれらのクロロフィルとカロテノイドが結合していることを示しているが、冬には、xanthophyll cycleの色素は光化学系タンパク質には結合していないことを示唆している。また、chlorophyll a/b比がSun条件下で顕著に増加した。この結果から、冬季のSun条件下においてchlorophyllおよびzeaxanthinを結合するタンパク質の増加が強く示唆された。
- 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), 基礎生物学研究所, 2016年06月30日 - 2021年03月31日プロトン勾配による集光のフィードバック制御過剰エネルギーの熱散逸を行う機構は不明であったが、強光環境で培養した緑藻クラミドモナスからPSII-LHCII超複合体を精製し調べることで、LHCSR3分子が熱散逸をおこすこと、LHCSR1はPSIへエネルギーを逃がすことを明らかにした。さらに強光誘導性であるLHCSR3遺伝子やUV誘導性であるLHCSR1遺伝子の発現誘導解析から、そのシグナル伝達系を明らかにした。また、新たに両親媒性高分子であるamphipolを用いた精製法を開発しPSII-LHCII超複合体の構造を初めて明らかにした。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 神戸大学, 2016年04月01日 - 2019年03月31日近赤外光応答性uphill型光合成反応におけるカルシウムイオンの役割好熱性紅色光合成細菌Thermochromatium(Tch.) tepidumは、光捕集1アンテナ複合体が吸収した低エネルキーの近赤外光をエネルギーの高い反応中心に伝達(uphillエネルキー移動)して、光合成を行うことが可能であり、この現象にはCa2+が密接に関与していると考えられる。本研究の結果から、Ca2+が電子伝達に関わるCサブユニットとRCをつなぐバインダーの役割を担っており、RCのエネルギーを低下させることにより、低エネルギーの光捕集1アンテナ複合体から高い反応中心へと円滑にエネルギーを伝わる役割をしていることが強く示唆された。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 京都大学, 2010年 - 2012年特異なシアノバクテリアを用いて光合成の基本問題-光化学反応と場-を解く光合成を研究する上での基本問題として、光エネルギーを受容して化学エネルギーに変換する光化学反応の機構とその反応が起きる場であるチラコイド膜の形成機構について研究を進めた。クロロフィルdという特殊な性質を示すクロロフィルを利用して、植物では利用できない遠赤色光で光化学反応が可能なシアノバクテリアから単離した光化学系IIを解析した。その結果、植物より小さいエネルギーで駆動する光化学系の生体エネルギー論が解明された。
- 科学研究費補助金/基盤研究(B), 2011年競争的資金
- 日本学術振興会, 科学研究費補助金/基盤研究(B), 基盤研究(B), 神戸大学, 2007年 - 2008年, 研究代表者太陽光から得たエネルギーを電子の流れへと変換を行う光合成反応中心、および、その周りに存在する色素タンパク質では、巧みに色素分子が配列され、エネルギーの流れの制御がなされている。本研究では、反応中心が必要とするエネルギーより低いエネルギーを持つ色素に着目し、(1) 様々な光合成色素タンパク質に存在する低エネルギー色素の同定、(2) 低エネルギー色素の光合成における機能、(3) 低エネルギー色素の発現法、について考察した。競争的資金
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 北海道大学, 2004年 - 2005年光合成に見られる特異的な光捕集機構の解明とその応用本研究における基本的な実験は、分子配列系に取り込まれた各分子から発する蛍光の時間変化、スペクトル変化をフェムト秒時間分解蛍光分光法により観測を行うことにある。本研究で必要とする時間分解能を得るため、また、量子干渉効果を捕らえるために必要不可欠である時間分解能を得るため、蛍光アップコンバージョン法を用いた測定装置を新たに作製した。パルスステージ、和周波生成用BBO結晶等の光学部品はステージコントローラを通して、コンピュータにより制御をおこなった。 光合成アンテナ系において、カロテノイドは、クロロフィルが吸収できない波長領域の光を吸収し、その励起エネルギーをクロロフィルに受け渡す。このエネルギー移動過程にはカロテノイドのいくつかの励起状態が関与している。緑藻ミルの葉緑体中におけるカロテノイドの励起緩和ダイナミクスを観測し、禁制遷移を利用した高効率エネルギー移動過程の実測に成功した。さらに、シロイヌナズナの光捕集色素タンパク質複合体(LHC II)におけるカロテノイドの励起緩和過程を観測した。LHC IIの中央に位置する2分子のルテインはエキシトン相互作用をし、なおかつクロロフィルに高効率でエネルギーしていることがわかった。また、これまで考えられていたモデルとは異なり、ネオキサンチンはLHC II中では光捕集の機能を持たないことがわかった。 最近発見されたアカリオクロリス淡路株における光合成初期過程を観測した。アカリオクロリス淡路株は生育環境に応じて様々な遷移エネルギーを持ったクロロフィルdを有することがわかった。クロロフィルdを持つ光合成生物の多様性について検討した。 種々の環境下に置かれた有機分子や人工分子配列系において、余剰振動エネルギーの緩和過程、非平衡状態からの超高速エネルギー移動過程の観測に成功した。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 若手研究(B), 北海道大学, 2002年 - 2004年生体および人工分子配列系における超高速コヒーレントエネルギー移動生体および人工分子配列系に取り込まれた色素分子間の励起エネルギー移動過程を超高速蛍光分光法により追跡し、分子配列系に固有のコヒーレント光化学過程(光量子ダイナミクス)を観測するとともにその機構を明らかにすることを目標として、以下の研究を行った。 (1)種々のアントラセン2量体について蛍光異方性減衰曲線を測定し、励起子伝搬に伴う量子ビートを2つのアントラセン間の配向の関数として観測することに成功した。量子ビートの振動周期は2分子間の相互作用エネルギーに、電子位相緩和時間は2分子の相対的な配置に依存することを初めて実験的に示した。 (2)有機溶媒中におけるペリレンおよびその誘導体の蛍光減衰曲線を測定し、振動余剰エネルギーの緩和過程について検討した。振動モード内と振動モード間とでは熱平衡状態に至るまでの時間のずれがあることを明らかにした。 (3)緑藻ミルの光捕集アンテナ色素タンパク質におけるカロテノイド(シフォナキサンチン)からクロロフィルへの光励起エネルギー伝達過程について検討した。シフォナキサンチンの第一電子励起状態からの励起エネルギー移動を実時間で追跡することに成功した。エネルギー移動の時定数として400フェムト秒(移動効率ほぼ100%)が得られ、本来禁制帯である第一電子励起状態を介して高効率のエネルギー移動が実現されていることがわかった。また、シフォナキサンチンは緑藻ミル中で特異的な蛍光異方性を示すが、これは、シフォナキサンチンとタンパク質との間の相互作用によるもの考えられる
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 北海道大学, 2002年 - 2003年電子・励起子伝搬の量子位相制御による光演算分子素子反応分子が接近した分子配列系では、分子間に強い相互作用が働き、励起移動や電子移動などの光化学過程が量子論的な波動の伝搬として超高速コヒーレント過程として起る。光化学反応が量子位相が保たれた状態で進行し、この位相干渉を利用すると反応が打ち消されたり強めたりることができて、反応の制御が可能になるとともに、励起レーザモードに依存する論理演算系をつくることができる。本研究においては次のような成果をあげることができた。 (1)分子配列系におけるコヒーレント光化学反応の確立 アントラセン、ペリレンなどの分子二量体およびポルフィリンデンドリマーについて、相互作用によって分裂した2つの状態を超短パルスレーザーでコヒーレントに励起することによって、蛍光異方性減衰のうえに量子ビートが現れることを見い出し、これが量子系の時間発展において2つの状態の間で回帰振動によるものであることを確かめた。これらの結果は、分子系におけるコヒーレント光化学反応のはじめての観測として位置付けられ、理論的にも量子波束の運動に関して明確になった。 (2)位相ロック2重レーザーパルス照射法による光スイッチング素子への展開 コヒーレント光化学反応を演算素子へ展開するために、位相を固定した2重レーザーパルス照射の装置を完成させ、分子二量体およびポルフィリンデンドリマーにおける反応の位相干渉効果を観測することができ、2重パルスの光の位相を変えることにより、光スイッチング動作を確認することができた。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 奨励研究(A), 北海道大学, 2000年 - 2001年フェムト秒蛍光分光法を用いた超高速電子移動・エネルギー移動に関する研究フェムト秒蛍光アップコンバージョン法を用いて、ポルフィリン環状多量体、ポルフィリンアレー、ポルフィリン風車型多量体のフェムト秒時間分解蛍光スペクトルの測定を行った。これらの分子配列系ではポルフィリン間の相互作用が強く、内部転換・振動緩和と競合しながら、100フェムト秒前後で励起エネルギー移動・励起の非局在化が起こることがわかった。ポルフィリン配列分子の光機能材料としての可能性を検討した。 種々のカロテノイドのフェムト秒時間分解蛍光スペクトルを、295Kおよび77Kにおいて測定した。カロテノイドに与えられた余剰エネルギーが緩和していく過程およびその時定数を明らかにした。炭化水素からなるカロテノイドでは振動再分配がクロロフィルへのエネルギー移動と競合するのに対して、ケトカルボニル基を有するカロテノイドでは振動再分配は30フェムト秒以内で起こることがわかった。カロテノイドの構造と光合成系における役割との関連を励起緩和ダイナミクスの観点から検討した。 シングルチョッパー法を発展させたデュアルチョッパーロックイン検出法を新たに開発し、プローブレーザー光に由来するノイズと励起レーザー光に由来するノイズとを同時に削除し、ノイズフリーの条件下での測定を可能とした。これまでS/N比を向上させるためには光学系の念入りな調整が必要であったが、この方法により、容易にノイズとシグナルを分離することが可能となった。これに伴い励起波長範囲が拡大され、多種多様なサンプルについての測定が可能となった。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 特定領域研究(B), 北海道大学, 1999年 - 2001年分子連鎖配列系におけるコヒーレント光化学の計測と理論的研究人工および生体系の分子配列系で起こるコヒーレント光化学を実証しその機構を解明した。 (1)コヒーレント光化学の実験的な検証に成功(世界初)3種の分子配列系、ジチアアントラセノファン、アントラセン二量体、ペリレン二量体(大須賀グループにより合成)について、超短パルスレーザーにより励起予伝搬にともなう量子ビートを観測することに成功し、さらに時間遅延をもつ2つのパルス照射による蛍光量子干渉計測装置によって、同様な量子干渉パターンを観測することに成功した。この実験結果は、化学反応が量子位相制御できることを示すものであり、次の目標である量子演算素子の構築の基礎を与えるものである。現在Nature誌に投稿準備中。 (2)コヒーレント光化学反応の電場効果 一連の1次元ポルフィリン(最大126個)アレー(大須賀グループにより合成)に関して、吸収および発光スペクトルとその電場効果を測定し、光励起に伴ってコヒーレントな電子移動反応が起こり、大きな導電性が生まれることを明らかにした。 (3)光合成反応中心のコヒーレント励起子伝達の解明 光合成アンテナ系クロリン環の励起エネルギー伝搬について、コヒーレント励起子伝搬の新しい理論、および電子伝達系のコヒーレンスを考慮した新しい理論を完成し、その合理性が国際的に認められつつある。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(A), 北海道大学, 1997年 - 1999年生体および人工分子配列システムにおける連鎖型光化学過程本研究課題は、生体および人工の分子連鎖配列系における超高速光化学反応とそこで起こる非平衡過程を明かにすることを目的としている。 (1)LB単分子膜、LB多層膜における励起エネルギー移動 単分子膜面内および層間励起移動は、10Kでは室温と比較して移動速度が著しく遅くなり、理論的な解析の結果、分子の熱揺らぎが励起移動に与える影響が明かとなった。 (2)合成組織化分子における励起子伝搬と電子移動 亜鉛ポルフィリンの環状多量体、線形多量体および交差型多量体について、第2励起状態からの蛍光減衰を観測し、励起子伝搬が第2励起状態から、非平衡状態として直接的に起こっていることがわかった。これは従来のKashaの法則として知られた光化学の原理と相反する挙動であり、分子配列系を特徴付ける特性として位置付けた。 (3)電子移動反応に対する外部電場効果 LB膜中に配列した電子供与体と受容体の間の電子移動では、印加電場にによって電子移動速度が変化すること、その特性は光励起によって生成した電子状態に依存しており、上記の特性と併せて、分子配列系の光化学の特徴が明かとなった。 (4)光合成反応中心における励起移動 光合成反応中心蛋白におけるカロテノイド分子の電子緩和について、8種類の異性体についてその全容が明かとなった。カルボニル基をもつカロテノイドでは内部転換が速く、クロロフィルヘの励起移動が第1励起状態から起こるのに対して、カルボニル基を持たないものでは、励起移動が第2励起状態から起こるという一般的な特性が明かとなった。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(A), 北海道大学, 1997年 - 1998年光機能材料のための高速光物性計測装置の製作近年、高速・高密度光記録や超高速光スイッチング素子の開発へ向けて研究が進められているが、これらの研究においては、光励起分子の超高速反応過程を追跡することが基本的であり、これまでのピコ秒領域から一歩進んでフェムト秒領域での計測が必要となっている。本研究では、申請者らが考案した新しい技術的な工夫、ロックイン法式蛍光アップコンバージョン法に基づく装置を作製し、汎用装置を開発することが目的である。 (1) ロックイン検出方式による蛍光アップコンバージョン装置の完成 本研究が目標とする基本的な装置を完成させ、目標とする性能を得ることができた。実際に、有機薄膜、フィルム等の極端条件下にある試料について、ロックイン検出方式の特質である高いS/N比のフェムト秒領域の蛍光減衰曲線が測定された。これらの測定は、従来の通常の蛍光アップコンバージョン法では不可能なものであり、そのデータはまた、分子配列系における電子移動や励起移動に関して非平衡状態における超高速現象が捉えており、本装置が物理化学の新しい展開を生み出すうえで大きな役割を果たすことができることを示している。 (2) コンピューター制御のためのソフトウエアの整備 本装置の特色は、装置を運転するうえで基本的なルーチン操作のためのコンピューターソフトウエアとともに、種々の観測波長にわたる減衰曲線の集合から時間分解スペクトルの作成のコンピューターソフトウェアを完備していることである。また基本的な測定データすなわち蛍光減衰曲線の解析のための基本プログラムについても作成した。 (3) 試作機の完成と総合特性評価試験 種々の有機薄膜についてフェムト秒蛍光分光計測を行い、どの程度まで薄い分子膜の試料まで測定し得るか測定限界を決定した。本研究で製作したロックイン検出方式の装置は、感度について従来の方法と比較しておよそ50倍の向上がみられ、本装置が、有機薄膜や液晶性薄膜などの超高速光物性について、精度の高い測定を可能ならしめることを確認した。 (4) 残された研究項目と全体評価 本装置を市販普及型装置として完成させるべく各種の解析ソフトウエアを完備させることが残されているが、これについては現在浜松ホトニクス(株)において進められている。以上の研究成果によって、当初の目標の90%近くにまで到達させることができたと考えている。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 奨励研究(A), 北海道大学, 1995年 - 1995年異積多層膜中における励起エネルギー緩和機構に関する研究本研究は以下の2点にまとめられる。 1.ストリークカメラを用いた高速蛍光分光法の開発 次項で問題となるような高速現象を捕らえるためには、既存の方法では不十分であり、新たにピコ秒からサブプコ秒の時間分解能をもった波長-時間の二次元測光法が必要となる。そこで、偏向電極に進行波偏向板を持つストリークカメラを用いた高速蛍光分光法の開発を行った。最終的に、装置応答関数で約8ピコ秒、計測チャンネルあたり0.2ピコ秒の時間分解能を持つシステムが得られた。 2.ラングミュア・ブロジェット膜における励起移動・励起緩和 フェルスター理論に基づく励起エネルギー移動では、移動効率はエネルギードナー・アクセプター分子間の距離とそれらの向きの関数として捕らえることができる。ラングミュア・ブロジェット(LB)法は、発色団分子を膜中にある程度の配向・距離をもって配列させることができ、エネルギー移動過程の研究に適している。 励起移動に関しては、発色団として、アントラセンとペリレンを用いた。LB膜中において、アントラセン、ペリレンの電子基底・第一励起状態間の遷移ダイポールモーメントは、それぞれ石英基板に対して60度、0度となることが知られている。また、膜1層あたりの厚さは27.5Åであり、これがアントラセン-ペリレン間距離の最短距離となる。蛍光寿命、時間分解蛍光スペクトルの測定から、平均的には40Å離れた分子間(アントラセンからペリレンヘ)で励起移動が行われていること、最短距離に配置された分子間で70ピコ秒以内でおこる励起移動が存在することが示唆された。今後、前項のシステムを用いて、高速過程の観測を行う予定である。 また、ナフタレンを含む単分子膜を生成し、その励起緩和過程を観測した。ナフタレンは、他の芳香族LB膜と比較して会合体を形成しにくいことがわかった。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 奨励研究(A), 北海道大学, 1994年 - 1994年累積多層膜中における励起エネルギー移動とその機構LB膜はある程度配向のそろった2次元系の分子集合体であり、膜中に取り込まれた発色団は溶液などの均一分散系とは異なった光特性を示すことが知られている。本研究では、発色団としてナフタレン、アントラセンやペリレンを含んだLB膜を作製し、時間分解蛍光分光法を用いて、膜中における芳香族分子の分布および励起エネルギー緩和過程について検討した。 1.ペリレンLB膜 ペリレンLB膜の蛍光スペクトル(定常光励起、時間分解)には、溶液中で測定されるようなモノマー発光と、2種類のブロードな発光が現れる。低濃度においては主成分はモノマー発光であり、時間後期にのみブロードな発光が確認される。一方濃度が高くなると、時間初期から3つの成分がすべて現れるが、時間とともに長波長にピークを持つ成分が支配的となる。3成分の相対強度はペリレン濃度に依存し、各濃度における会合体形成や励起エネルギーの緩和過程を反映している。例えば、高濃度では、結晶中のような2量体を形成し、これが最終的なエネルギーアクセプターとして作用していることがわかった。 2.ナフタレンLB膜 α位に長鎖カルボン酸を導入したナフタレン誘導体は安定な膜を形成しにくいこと、また、ナフタレンはアントラセンやペリレンと比較して会合体を形成しにくいことがわかった。これは、ナフタレン間に斥力的相互作用が働いているか、α位に長鎖が導入されたことによる立体障害によるものと考えられる。現在、β位に長鎖カルボン酸を導入したナフタレン誘導体について研究を行っているところである。
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 一般研究(A), 北海道大学, 1991年 - 1994年分子集合体におけるフラクタル構造の形成と光励起ダイナミクス本研究は、複数個の分子が集合して作る分子凝集体のモルフォロジー(形態学)と光励起エネルギー緩和の問題に関して、分子の空間的な分散には一定の規則性(フラクタル構造)が存在し、この分散が励起分子ダイナミクスとどのように関連しているかについて解明することが目的である。研究成果は次のように要約される。 (1)LB膜におけるフラクタル構造 LB膜中のゲスト分子の分散について、ピコ秒蛍光減衰曲線の解析、時間分解スペクトルの解析に基づいて調べ、シアニン系およびロ-ダミン系色素分子のLB膜では、フラクタル次元1.8〜1.9を与え、非常に強い凝集が起こり島状構造をとるが、フルオレン、ナフタレン、ピレン、アセトラセンなどの芳香族炭化水素のLB膜ではフラクタル次元1.1-1.3を与え、均一分散に近い構造をとり、カチオン性色素であるシアニンなどでは強い分子間相互作用が働いていることがわかった。 (2)フラクタル分散構造における励起エネルギー緩和 フラクタル分散系では、時間分析蛍光スペクトルはピコ秒時間スケールで蛍光帯が赤方シフトしていき、励起エネルギー緩和は次々と分子会合体へホッピング移動しながら進むことがわかった。 (2)高分子ミクロ凝集体におけるフラクタル構造 ピレンおよびナフタレンでレベル化した疎水性高分子ポリイソブロピルアミドの水溶液について、エネルギー移動の実験からフラクタル次元を求め、その結果この高分子構造においては相転移に伴って、フラクタル次元が1次元から2次元へジャンプすることがわかり、高分子構造とフラクタル次元の間の相関が明かとなった。 本研究では、高分子ミクロ凝集体、LB膜、ベシクルなどをとりあげ、分子の形状とフラクタル分散との相関の問題を系統的に調べることに成功し、「フラクタル構造」が科学においてひろく存在し、基本的かつ一般的な現象であることを確立するとともに、とくに分子組織体においては、このフラクタル構造が励起エネルギー緩和と密接に関わっていることが示された。