研究活動情報

• Comparative analysis of lipolytic enzymes involved in the surface fermentation of dried katsuobushi by xerophilic molds

  Shinji Takenaka, Ryota Toyoshima, Tomoya Umeki, Yukihiro Kimura, Shinichi Tanaka, Jun‐ichi Matsumoto, Mikiharu Doi

  Abstract Background Fermented katsuobushi, a traditional Japanese seasoning, is produced from skipjack tuna through smoking, drying and fermentation by xerophilic Aspergillus molds, primarily Aspergillus chevalieri and Aspergillus pseudoglaucus. In this study, we characterized lipolytic enzymes (cLip_1 to cLip_5 and pLip_1 to pLip_3) to clarify their roles in lipid hydrolysis during katsuobushi production under low water activity. Results The enzymes showed significant diversity in their activity, stability and substrate specificity, and in the hydrolysis profiles of their reactions with fish oil. Phylogenetic analyses revealed that cLip_5 showed a high identity with pLip_2 (94%) and these enzymes formed a phylogenetic cluster with filamentous fungal lipases. Purified recombinant enzymes (rcLip_1, rcLip_2, rcLip_4 and rcLip_5) and wild‐type enzymes (cLip_3 and pLip_3) showed varying substrate preferences toward p‐nitrophenyl esters. The addition of glycerol to reduce the water activity in the reaction mixture led to increased activities of rcLip_1 and rcLip_4, but it did not affect the activity of the other three enzymes. Among the tested six enzymes, cLip_5 showed the highest hydrolytic activity toward fish oil. The cLip_5 and pLip_2 gene transcript levels were moderately high in strains MK86 and MK88, respectively. Conclusion cLip_5 and its homolog pLip_2 were identified as the most promising enzymes for katsuobushi fermentation, because of their high hydrolytic activities toward fish oil and adaptability to low water activity conditions. These findings support the selection of optimal Aspergillus strains as starter cultures to potentially shorten the fermentation time and improve the quality and shelf life of katsuobushi. © 2025 Society of Chemical Industry.

  Wiley, 2025年02月, Journal of the Science of Food and Agriculture, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• A distinct double-ring LH1–LH2 photocomplex from an extremophilic phototroph

  Kazutoshi Tani, Kenji V. P. Nagashima, Risa Kojima, Masaharu Kondo, Ryo Kanno, Issei Satoh, Mai Kawakami, Naho Hiwatashi, Kazuna Nakata, Sakiko Nagashima, Kazuhito Inoue, Yugo Isawa, Ryoga Morishita, Shinichi Takaichi, Endang R. Purba, Malgorzata Hall, Long-Jiang Yu, Michael T. Madigan, Akira Mizoguchi, Bruno M. Humbel, Yukihiro Kimura, Yutaka Nagasawa, Takehisa Dewa, Zheng-Yu Wang-Otomo

  Springer Science and Business Media LLC, 2025年02月, Nature Communications, 16(1) (1), 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）

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• Genomic highlights of the phylogenetically unique halophilic purple nonsulfur bacterium, Rhodothalassium salexigens

  Michael T. Madigan, Kelly S. Bender, Mary N. Parenteau, Yukihiro Kimura, Zheng-Yu Wang-Otomo, W. Matthew Sattley

  Abstract Rhodothalassium (Rts.) salexigens is a halophilic purple nonsulfur bacterium and the sole species in the genus Rhodothalassium, which is itself the sole genus in the family Rhodothalassiaceae and sole family in the order Rhodothalassiales (class Alphaproteobacteria). The genome of this phylogenetically unique phototroph comprises 3.35 Mb and is highly chimeric, with nearly half of its genes originating from families other than the Rhodothalassiaceae, many of which lack phototrophic species. Photosynthesis genes in Rts. salexigens are not arranged in a typical photosynthesis gene cluster but are scattered across the genome, suggesting an origin from horizontal transfers. Despite an encoded RuBisCO, autotrophy has not been observed in Rts. salexigens, and enzymes that oxidize common inorganic electron donors are not encoded. Phospholipid biosynthesis in Rts. salexigens is restricted, and phosphoglycerolipids are the only phospholipids present in its intracytoplasmic membranes. Rts. salexigens fixes nitrogen using a Mo-containing nitrogenase and uses ammonia despite previous results that indicated it was a glutamate auxotroph. Glycine betaine is the sole osmolyte in Rts. salexigens, and enzymes are encoded that facilitate both its uptake and its biosynthesis from glycine. The genomic data also support chemotactic swimming motility, growth over a range of salinities, and the production of membrane-strengthening hopanoids.

  Springer Science and Business Media LLC, 2025年01月, Extremophiles, 29(1) (1)

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• A Native LH1–RC–HiPIP Supercomplex from an Extremophilic Phototroph

  Kazutoshi Tani, Ryo Kanno, Kenji V. P. Nagashima, Mai Kawakami, Naho Hiwatashi, Kazuna Nakata, Sakiko Nagashima, Kazuhito Inoue, Shinichi Takaichi, Endang R. Purba, Malgorzata Hall, Long-Jiang Yu, Michael T. Madigan, Akira Mizoguchi, Bruno M. Humbel, Yukihiro Kimura, Zheng-Yu Wang-Otomo

  Springer Science and Business Media LLC, 2025年01月, Communications Biology, 8(1) (1), 英語

  [査読有り]

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• Insights into the divergence of the photosynthetic LH1 complex obtained from structural analysis of the unusual photocomplexes of Roseospirillum parvum

  Xiang-Ping Wang, Guang-Lei Wang, Yuan Fu, Akane Minamino, Mei-Juan Zou, Fei Ma, Bo Xu, Zheng-Yu Wang-Otomo, Yukihiro Kimura, Michael T. Madigan, Jörg Overmann, Long-Jiang Yu

  Springer Science and Business Media LLC, 2024年12月, Communications Biology, 7(1) (1)

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• The Thermal-Stable LH1–RC Complex of a Hot Spring Purple Bacterium Powers Photosynthesis with Extremely Low-Energy Near-Infrared Light

  Yukihiro Kimura, Ryo Kanno, Kaisei Mori, Yoshiki Matsuda, Ryuta Seto, Shinji Takenaka, Hiroyuki Mino, Tatsunari Ohkubo, Mai Honda, Yuji C. Sasaki, Jun-ichi Kishikawa, Kaoru Mitsuoka, Kazuhiro Mio, Malgorzata Hall, Endang R. Purba, Toshiaki Mochizuki, Akira Mizoguchi, Bruno M. Humbel, Michael T. Madigan, Zheng-Yu Wang-Otomo, Kazutoshi Tani

  American Chemical Society (ACS), 2024年12月, Biochemistry, 64(1) (1), 170 - 179, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Spectral modulation of B850 bacteriochlorophyll a in light-harvesting complex 2 from purple photosynthetic bacterium Thermochromatium tepidum by detergents and calcium ions

  Yoshitaka Saga, Yuhi Sasamoto, Kazuki Inada, Zheng-Yu Wang-Otomo, Yukihiro Kimura

  Elsevier BV, 2024年08月, Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics, 149503 - 149503, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Structural insights into the unusual core photocomplex from a triply extremophilic purple bacterium, Halorhodospira halochloris

  Chen‐Hui Qi, Guang‐Lei Wang, Fang‐Fang Wang, Jie Wang, Xiang‐Ping Wang, Mei‐Juan Zou, Fei Ma, Michael T. Madigan, Yukihiro Kimura, Zheng‐Yu Wang‐Otomo, Long‐Jiang Yu

  ABSTRACT Halorhodospira (Hlr.) halochloris is a triply extremophilic phototrophic purple sulfur bacterium, as it is thermophilic, alkaliphilic, and extremely halophilic. The light‐harvesting‐reaction center (LH1–RC) core complex of this bacterium displays an LH1‐Q_y transition at 1,016 nm, which is the lowest‐energy wavelength absorption among all known phototrophs. Here we report the cryo‐EM structure of the LH1–RC at 2.42 Å resolution. The LH1 complex forms a tricyclic ring structure composed of 16 αβγ‐polypeptides and one αβ‐heterodimer around the RC. From the cryo‐EM density map, two previously unrecognized integral membrane proteins, referred to as protein G and protein Q, were identified. Both of these proteins are single transmembrane‐spanning helices located between the LH1 ring and the RC L‐subunit and are absent from the LH1–RC complexes of all other purple bacteria of which the structures have been determined so far. Besides bacteriochlorophyll b molecules (B1020) located on the periplasmic side of the Hlr. halochloris membrane, there are also two arrays of bacteriochlorophyll b molecules (B800 and B820) located on the cytoplasmic side. Only a single copy of a carotenoid (lycopene) was resolved in the Hlr. halochloris LH1–α3β3 and this was positioned within the complex. The potential quinone channel should be the space between the LH1–α3β3 that accommodates the single lycopene but does not contain a γ‐polypeptide, B800 and B820. Our results provide a structural explanation for the unusual Q_y red shift and carotenoid absorption in the Hlr. halochloris spectrum and reveal new insights into photosynthetic mechanisms employed by a species that thrives under the harshest conditions of any phototrophic microorganism known.

  Wiley, 2024年02月, Journal of Integrative Plant Biology, 英語

  [査読有り]

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• Calcium and the ecology of photosynthesis in purple sulfur bacteria

  Michael T. Madigan, W. Matthew Sattley, Yukihiro Kimura, Zheng‐Yu Wang‐Otomo

  Abstract The ecological success of purple sulfur bacteria (PSB) is linked to their ability to collect near‐infrared solar energy by membrane‐integrated, pigment–protein photocomplexes. These include a Core complex containing both light‐harvesting 1 (LH1) and reaction centre (RC) components (called the LH1–RC photocomplex) present in all PSB and a peripheral light‐harvesting complex present in most but not all PSB. In research to explain the unusual absorption properties of the thermophilic purple sulfur bacterium Thermochromatium tepidum, Ca²⁺ was discovered bound to LH1 polypeptides in its LH1–RC; further work showed that calcium controls both the thermostability and unusual spectrum of the Core complex. Since then, Ca²⁺ has been found in the LH1–RC photocomplexes of several other PSB, including mesophilic species, but not in the LH1–RC of purple non‐sulfur bacteria. Here we focus on four species of PSB—two thermophilic and two mesophilic—and describe how Ca²⁺ is integrated into and affects their photosynthetic machinery and why this previously overlooked divalent metal is a key nutrient for their ecological success.

  Wiley, 2024年02月, Environmental Microbiology, 26(2) (2), 英語

  [査読有り][招待有り]

  研究論文（学術雑誌）


• High-resolution structure and biochemical properties of the LH1–RC photocomplex from the model purple sulfur bacterium, Allochromatium vinosum

  Kazutoshi Tani, Ryo Kanno, Ayaka Harada, Yuki Kobayashi, Akane Minamino, Shinji Takenaka, Natsuki Nakamura, Xuan-Cheng Ji, Endang R. Purba, Malgorzata Hall, Long-Jiang Yu, Michael T. Madigan, Akira Mizoguchi, Kenji Iwasaki, Bruno M. Humbel, Yukihiro Kimura, Zheng-Yu Wang-Otomo

  Abstract The mesophilic purple sulfur phototrophic bacterium Allochromatium (Alc.) vinosum (bacterial family Chromatiaceae) has been a favored model for studies of bacterial photosynthesis and sulfur metabolism, and its core light-harvesting (LH1) complex has been a focus of numerous studies of photosynthetic light reactions. However, despite intense efforts, no high-resolution structure and thorough biochemical analysis of the Alc. vinosum LH1 complex have been reported. Here we present cryo-EM structures of the Alc. vinosum LH1 complex associated with reaction center (RC) at 2.24 Å resolution. The overall structure of the Alc. vinosum LH1 resembles that of its moderately thermophilic relative Alc. tepidum in that it contains multiple pigment-binding α- and β-polypeptides. Unexpectedly, however, six Ca ions were identified in the Alc. vinosum LH1 bound to certain α1/β1- or α1/β3-polypeptides through a different Ca²⁺-binding motif from that seen in Alc. tepidum and other Chromatiaceae that contain Ca²⁺-bound LH1 complexes. Two water molecules were identified as additional Ca²⁺-coordinating ligands. Based on these results, we reexamined biochemical and spectroscopic properties of the Alc. vinosum LH1–RC. While modest but distinct effects of Ca²⁺ were detected in the absorption spectrum of the Alc. vinosum LH1 complex, a marked decrease in thermostability of its LH1–RC complex was observed upon removal of Ca²⁺. The presence of Ca²⁺ in the photocomplex of Alc. vinosum suggests that Ca²⁺-binding to LH1 complexes may be a common adaptation in species of Chromatiaceae for conferring spectral and thermal flexibility on this key component of their photosynthetic machinery.

  Springer Science and Business Media LLC, 2024年02月, Communications Biology, 7(1) (1), 英語

  [査読有り]

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• Selective expression of light-harvesting complexes alters phospholipid composition in the intracytoplasmic membrane and core complex of purple phototrophic bacteria

  I. Satoh, K. Gotou, S. Nagatsuma, K.V.P. Nagashima, M. Kobayashi, L.-J. Yu, M.T. Madigan, Y. Kimura, Z.-Y. Wang-Otomo

  Elsevier BV, 2023年11月, Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics, 1864(4) (4), 149001 - 149001, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Heterologous expression and characterization of salt-tolerant beta-glucosidase from xerophilic Aspergillus chevalieri for hydrolysis of marine biomass

  Hironori Senba, Daisuke Saito, Yukihiro Kimura, Shinichi Tanaka, Mikiharu Doi, Shinji Takenaka

  2023年09月, ARCHIVES OF MICROBIOLOGY, 205(9) (9), 英語

  [査読有り]

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• Genomic basis for the unique phenotype of the alkaliphilic purple nonsulfur bacterium Rhodobaca bogoriensis

  Michael T. Madigan, Kelly S. Bender, Sophia A. Sanguedolce, Mary N. Parenteau, Marisa H. Mayer, Yukihiro Kimura, Zheng-Yu Wang-Otomo, W. Matthew Sattley

  2023年08月, EXTREMOPHILES, 27(2) (2), 英語

  [査読有り]

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• Exploring the potential of katsuobushi grounds as a source of bioactive peptides through fermentation with Aspergillus sydowii

  Shinji Takenaka, Masaki Kato, Yasuhiro Oribe, Yukihiro Kimura, Shinichi Tanaka, Jun-ichi Matsumoto, Mikiharu Doi

  2023年07月, PROCESS BIOCHEMISTRY, 130, 534 - 544, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Improvement in salt-tolerance of Aspergillus oryzae γ-glutamyl transpeptidase via protein chimerization with Aspergillus sydowii homolog

  Hironori Senba, Arisa Nishikawa, Yukihiro Kimura, Shinichi Tanaka, Jun-ichi Matsumoto, Mikiharu Doi, Shinji Takenaka

  Elsevier BV, 2023年04月, Enzyme and Microbial Technology, 110240 - 110240, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Atomic force microscopic analysis of the light-harvesting complex 2 from purple photosynthetic bacterium Thermochromatium tepidum.

  Masayuki Morimoto, Haruna Hirao, Masaharu Kondo, Takehisa Dewa, Yukihiro Kimura, Zheng-Yu Wang-Otomo, Hitoshi Asakawa, Yoshitaka Saga

  Structural information on the circular arrangements of repeating pigment-polypeptide subunits in antenna proteins of purple photosynthetic bacteria is a clue to a better understanding of molecular mechanisms for the ring-structure formation and efficient light harvesting of such antennas. Here, we have analyzed the ring structure of light-harvesting complex 2 (LH2) from the thermophilic purple bacterium Thermochromatium tepidum (tepidum-LH2) by atomic force microscopy. The circular arrangement of the tepidum-LH2 subunits was successfully visualized in a lipid bilayer. The average top-to-top distance of the ring structure, which is correlated with the ring size, was 4.8 ± 0.3 nm. This value was close to the top-to-top distance of the octameric LH2 from Phaeospirillum molischianum (molischianum-LH2) by the previous analysis. Gaussian distribution of the angles of the segments consisting of neighboring subunits in the ring structures of tepidum-LH2 yielded a median of 44°, which corresponds to the angle for the octameric circular arrangement (45°). These results indicate that tepidum-LH2 has a ring structure consisting of eight repeating subunits. The coincidence of an octameric ring structure of tepidum-LH2 with that of molischianum-LH2 is consistent with the homology of amino acid sequences of the polypeptides between tepidum-LH2 and molischianum-LH2.

  2023年03月, Photosynthesis research, 英語, 国際誌

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Rhodobacter capsulatus forms a compact crescent-shaped LH1-RC photocomplex.

  Kazutoshi Tani, Ryo Kanno, Xuan-Cheng Ji, Itsusei Satoh, Yuki Kobayashi, Malgorzata Hall, Long-Jiang Yu, Yukihiro Kimura, Akira Mizoguchi, Bruno M Humbel, Michael T Madigan, Zheng-Yu Wang-Otomo

  Rhodobacter (Rba.) capsulatus has been a favored model for studies of all aspects of bacterial photosynthesis. This purple phototroph contains PufX, a polypeptide crucial for dimerization of the light-harvesting 1-reaction center (LH1-RC) complex, but lacks protein-U, a U-shaped polypeptide in the LH1-RC of its close relative Rba. sphaeroides. Here we present a cryo-EM structure of the Rba. capsulatus LH1-RC purified by DEAE chromatography. The crescent-shaped LH1-RC exhibits a compact structure containing only 10 LH1 αβ-subunits. Four αβ-subunits corresponding to those adjacent to protein-U in Rba. sphaeroides were absent. PufX in Rba. capsulatus exhibits a unique conformation in its N-terminus that self-associates with amino acids in its own transmembrane domain and interacts with nearby polypeptides, preventing it from interacting with proteins in other complexes and forming dimeric structures. These features are discussed in relation to the minimal requirements for the formation of LH1-RC monomers and dimers, the spectroscopic behavior of both the LH1 and RC, and the bioenergetics of energy transfer from LH1 to the RC.

  2023年02月, Nature communications, 14(1) (1), 846 - 846, 英語, 国際誌

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Advances in the Spectroscopic and Structural Characterization of Core Light-Harvesting Complexes from Purple Phototrophic Bacteria

  Yukihiro Kimura, Kazutoshi Tani, Michael T. Madigan, Zheng-Yu Wang-Otomo

  American Chemical Society (ACS), 2023年01月, The Journal of Physical Chemistry B, 英語

  [査読有り][招待有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Asymmetric structure of the native Rhodobacter sphaeroides dimeric LH1–RC complex

  Kazutoshi Tani, Ryo Kanno, Riku Kikuchi, Saki Kawamura, Kenji V. P. Nagashima, Malgorzata Hall, Ai Takahashi, Long-Jiang Yu, Yukihiro Kimura, Michael T. Madigan, Akira Mizoguchi, Bruno M. Humbel, Zheng-Yu Wang-Otomo

  Abstract Rhodobacter sphaeroides is a model organism in bacterial photosynthesis, and its light-harvesting-reaction center (LH1–RC) complex contains both dimeric and monomeric forms. Here we present cryo-EM structures of the native LH1–RC dimer and an LH1–RC monomer lacking protein-U (ΔU). The native dimer reveals several asymmetric features including the arrangement of its two monomeric components, the structural integrity of protein-U, the overall organization of LH1, and rigidities of the proteins and pigments. PufX plays a critical role in connecting the two monomers in a dimer, with one PufX interacting at its N-terminus with another PufX and an LH1 β-polypeptide in the other monomer. One protein-U was only partially resolved in the dimeric structure, signaling different degrees of disorder in the two monomers. The ΔU LH1–RC monomer was half-moon-shaped and contained 11 α- and 10 β-polypeptides, indicating a critical role for protein-U in controlling the number of αβ-subunits required for dimer assembly and stabilization. These features are discussed in relation to membrane topology and an assembly model proposed for the native dimeric complex.

  Springer Science and Business Media LLC, 2022年12月, Nature Communications, 13(1) (1), 1904 - 1904, 英語, 国際誌

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• An LH1–RC photocomplex from an extremophilic phototroph provides insight into origins of two photosynthesis proteins

  Kazutoshi Tani, Ryo Kanno, Keigo Kurosawa, Shinichi Takaichi, Kenji V. P. Nagashima, Malgorzata Hall, Long-Jiang Yu, Yukihiro Kimura, Michael T. Madigan, Akira Mizoguchi, Bruno M. Humbel, Zheng-Yu Wang-Otomo

  Abstract Rhodopila globiformis is the most acidophilic of anaerobic purple phototrophs, growing optimally in culture at pH 5. Here we present a cryo-EM structure of the light-harvesting 1–reaction center (LH1–RC) complex from Rhodopila globiformis at 2.24 Å resolution. All purple bacterial cytochrome (Cyt, encoded by the gene pufC) subunit-associated RCs with known structures have their N-termini truncated. By contrast, the Rhodopila globiformis RC contains a full-length tetra-heme Cyt with its N-terminus embedded in the membrane forming an α-helix as the membrane anchor. Comparison of the N-terminal regions of the Cyt with PufX polypeptides widely distributed in Rhodobacter species reveals significant structural similarities, supporting a longstanding hypothesis that PufX is phylogenetically related to the N-terminus of the RC-bound Cyt subunit and that a common ancestor of phototrophic Proteobacteria contained a full-length tetra-heme Cyt subunit that evolved independently through partial deletions of its pufC gene. Eleven copies of a novel γ-like polypeptide were also identified in the bacteriochlorophyll a-containing Rhodopila globiformis LH1 complex; γ-polypeptides have previously been found only in the LH1 of bacteriochlorophyll b-containing species. These features are discussed in relation to their predicted functions of stabilizing the LH1 structure and regulating quinone transport under the warm acidic conditions.

  Springer Science and Business Media LLC, 2022年11月, Communications Biology, 5(1) (1)

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Isolation and characterization of a salt-tolerant γ-glutamyl transpeptidase from xerophilic Aspergillus sydowii

  Arisa Nishikawa, Hironori Senba, Yukihiro Kimura, Satoko Yokota, Mikiharu Doi, Shinji Takenaka

  Springer Science and Business Media LLC, 2022年10月, 3 Biotech, 12(10) (10)

  [査読有り]

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• Salt- and pH-Dependent Thermal Stability of Photocomplexes from Extremophilic Bacteriochlorophyll b-Containing Halorhodospira Species

  Yukihiro Kimura, Kazuna Nakata, Shingo Nojima, Shinji Takenaka, Michael T. Madigan, Zheng-Yu Wang-Otomo

  Halorhodospira (Hlr.) species are the most halophilic and alkaliphilic of all purple bacteria. Hlr. halochloris exhibits the lowest LH1 Qy transition energy among phototrophic organisms and is the only known triply extremophilic anoxygenic phototroph, displaying a thermophilic, halophilic, and alkaliphilic phenotype. Recently, we reported that electrostatic charges are responsible for the unusual spectroscopic properties of the Hlr. halochloris LH1 complex. In the present work, we examined the effects of salt and pH on the spectroscopic properties and thermal stability of LH1-RCs from Hlr. halochloris compared with its mesophilic counterpart, Hlr. abdelmalekii. Experiments in which the photocomplexes were subjected to different levels of salt or variable pH revealed that the thermal stability of LH1-RCs from both species was largely retained in the presence of high salt concentrations and/or at alkaline pH but was markedly reduced by lowering the salt concentration and/or pH. Based on the amino acid sequences of LH1 polypeptides and their composition of acidic/basic residues and the Hofmeister series for cation/anion species, we discuss the importance of electrostatic charge in stabilizing the Hlr. halochloris LH1-RC complex to allow it to perform photosynthesis in its warm, hypersaline, and alkaline habitat.

  MDPI AG, 2022年05月, Microorganisms, 10(5) (5), 959 - 959, 英語

  [査読有り][招待有り]

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• A Ca2+-binding motif underlies the unusual properties of certain photosynthetic bacterial core light-harvesting complexes

  Kazutoshi Tani, Kazumi Kobayashi, Naoki Hosogi, Xuan-Cheng Ji, Sakiko Nagashima, Kenji V.P. Nagashima, Airi Izumida, Kazuhito Inoue, Yusuke Tsukatani, Ryo Kanno, Malgorzata Hall, Long-Jiang Yu, Isamu Ishikawa, Yoshihiro Okura, Michael T. Madigan, Akira Mizoguchi, Bruno M. Humbel, Yukihiro Kimura, Zheng-Yu Wang-Otomo

  The mildly thermophilic purple phototrophic bacterium Allochromatium tepidum provides a unique model for investigating various intermediate phenotypes observed between those of thermophilic and mesophilic counterparts. The core light-harvesting (LH1) complex from A. tepidum exhibits an absorption maximum at 890 nm and mildly enhanced thermostability, both of which are Ca2+-dependent. However, it is unknown what structural determinants might contribute to these properties. Here, we present a cryo-EM structure of the reaction center-associated LH1 complex at 2.81 Å resolution, in which we identify multiple pigment-binding α- and β-polypeptides within an LH1 ring. Of the 16 α-polypeptides, we show that six (α1) bind Ca2+ along with β1- or β3-polypeptides to form the Ca2+-binding sites. This structure differs from that of fully Ca2+-bound LH1 from Thermochromatium tepidum, enabling determination of the minimum structural requirements for Ca2+-binding. We also identified three amino acids (Trp44, Asp47, and Ile49) in the C-terminal region of the A. tepidum α1-polypeptide that ligate each Ca ion, forming a Ca2+-binding WxxDxI motif that is conserved in all Ca2+-bound LH1 α-polypeptides from other species with reported structures. The partial Ca2+-bound structure further explains the unusual phenotypic properties observed for this bacterium in terms of its Ca2+-requirements for thermostability, spectroscopy, and phototrophic growth, and supports the hypothesis that A. tepidum may represent a "transitional" species between mesophilic and thermophilic purple sulfur bacteria. The characteristic arrangement of multiple αβ-polypeptides also suggests a mechanism of molecular recognition in the expression and/or assembly of the LH1 complex that could be regulated through interactions with reaction center subunits.

  Elsevier BV, 2022年04月, Journal of Biological Chemistry, 298(6) (6), 101967 - 101967, 英語, 国際誌

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• Identification of metal-sensitive structural changes in the Ca2+-binding photocomplex from Thermochromatium tepidum by isotope-edited vibrational spectroscopy

  Yukihiro Kimura, Michie Imanishi, Li Yong, Yuki Yura, Takashi Ohno, Yoshitaka Saga, Michael T Madigan, Zheng-Yu Wang-Otomo

  AIP Publishing, 2022年02月, The Journal of Chemical Physics

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• Improvement of the halotolerance of a Bacillus serine protease by protein surface engineering

  Shinji Takenaka, Airi Takada, Yukihiro Kimura, Masanori Watanabe, Ampin Kuntiya

  Wiley, 2022年02月, Journal of Basic Microbiology, 62(2) (2), 174 - 184

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• Spectral Properties of Chlorophyll f in the B800 Cavity of Light‐harvesting Complex 2 from the Purple Photosynthetic Bacterium Rhodoblastus acidophilus

  Yoshitaka Saga, Aiko Tanaka, Madoka Yamashita, Toshiyuki Shinoda, Tatsuya Tomo, Yukihiro Kimura

  2022年01月, Photochemistry and Photobiology, 98(1) (1), 169 - 174, 英語

  [査読有り]

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• A previously unrecognized membrane protein in the Rhodobacter sphaeroides LH1-RC photocomplex

  Kazutoshi Tani, Kenji V. P. Nagashima, Ryo Kanno, Saki Kawamura, Riku Kikuchi, Malgorzata Hall, Long-Jiang Yu, Yukihiro Kimura, Michael T. Madigan, Akira Mizoguchi, Bruno M. Humbel, Zheng-Yu Wang-Otomo

  Rhodobacter (Rba.) sphaeroides is the most widely used model organism in bacterial photosynthesis. The light-harvesting-reaction center (LH1-RC) core complex of this purple phototroph is characterized by the co-existence of monomeric and dimeric forms, the presence of the protein PufX, and approximately two carotenoids per LH1 αβ-polypeptides. Despite many efforts, structures of the Rba. sphaeroides LH1-RC have not been obtained at high resolutions. Here we report a cryo-EM structure of the monomeric LH1-RC from Rba. sphaeroides strain IL106 at 2.9 Å resolution. The LH1 complex forms a C-shaped structure composed of 14 αβ-polypeptides around the RC with a large ring opening. From the cryo-EM density map, a previously unrecognized integral membrane protein, referred to as protein-U, was identified. Protein-U has a U-shaped conformation near the LH1-ring opening and was annotated as a hypothetical protein in the Rba. sphaeroides genome. Deletion of protein-U resulted in a mutant strain that expressed a much-reduced amount of the dimeric LH1-RC, indicating an important role for protein-U in dimerization of the LH1-RC complex. PufX was located opposite protein-U on the LH1-ring opening, and both its position and conformation differed from that of previous reports of dimeric LH1-RC structures obtained at low-resolution. Twenty-six molecules of the carotenoid spheroidene arranged in two distinct configurations were resolved in the Rba. sphaeroides LH1 and were positioned within the complex to block its channels. Our findings offer an exciting new view of the core photocomplex of Rba. sphaeroides and the connections between structure and function in bacterial photocomplexes in general.

  Springer Science and Business Media LLC, 2021年12月, Nature Communications, 12(1) (1), 6300 - 6300, 英語, 国際誌

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• Crystal structure of a photosynthetic LH1-RC in complex with its electron donor HiPIP

  Tomoaki Kawakami, Long-Jiang Yu, Tai Liang, Koudai Okazaki, Michael T. Madigan, Yukihiro Kimura, Zheng-Yu Wang-Otomo

  2021年12月, Nature Communications, 12(1) (1), 英語

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• Electrostatic charge controls the lowest LH1 Q(y) transition energy in the triply extremophilic purple phototrophic bacterium, Halorhodospira halochloris

  Yukihiro Kimura, Shingo Nojima, Kazuna Nakata, Takuya Yamashita, Xiang-Ping Wang, Shinji Takenaka, Seiji Akimoto, Masayuki Kobayashi, Michael T. Madigan, Zheng-Yu Wang-Otomo, Long-Jiang Yu

  2021年11月, BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, 1862(11) (11), 英語

  [査読有り]

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• Identification and characterization of extracellular enzymes secreted by Aspergillus spp. involved in lipolysis and lipid-antioxidation during katsuobushi fermentation and ripening

  Shinji Takenaka, Chiaki Ogawa, Mariko Uemura, Tomoya Umeki, Yukihiro Kimura, Satoko Yokota, Mikiharu Doi

  Elsevier BV, 2021年09月, International Journal of Food Microbiology, 353, 109299 - 109299

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Photosynthetic Growth and Energy Conversion in an Engineered Phototroph Containing Thermochromatium tepidum Light-Harvesting Complex 1 and the Rhodobacter sphaeroides Reaction Center Complex

  Kenji V. P. Nagashima, Sakiko Nagashima, Masaharu Kitashima, Kazuhito Inoue, Michael T. Madigan, Yukihiro Kimura, Zheng-Yu Wang-Otomo

  2021年09月, BIOCHEMISTRY, 60(36) (36), 2685 - 2690, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Cryo-EM Structure of the Photosynthetic LH1-RC Complex from Rhodospirillum rubrum

  Kazutoshi Tani, Ryo Kanno, Xuan-Cheng Ji, Malgorzata Hall, Long-Jiang Yu, Yukihiro Kimura, Michael T. Madigan, Akira Mizoguchi, Bruno M. Humbel, Zheng-Yu Wang-Otomo

  2021年08月, BIOCHEMISTRY, 60(32) (32), 2483 - 2491, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• A Novel Membrane Protein in the Rhodobacter sphaeroides LH1-RC Photocomplex

  K. Tani, K. V. P. Nagashima, R. Kanno, S. Kawamura, R. Kikuchi, M. Hall, L.-J. Yu, Y. Kimura, M. T. Madigan, A. Mizoguchi, B. M. Humbel, Z.-Y. Wang-Otomo

  We present a cryo-EM structure of the monomeric light-harvesting-reaction center (LH1-RC) core complex from photosynthetic purple bacterium Rhodobacter (Rba.) sphaeroides at 2.9 Å resolution. The LH1 complex forms a C-shaped structure composed of 14 αβ-polypeptides around the RC with a large ring opening. From the cryo-EM density map, a previously unrecognized integral membrane protein, referred to as protein-U, was identified. Protein-U has a U-shaped conformation near the LH1-ring opening and was annotated as a hypothetical protein in the Rba. sphaeroides genome. Deletion of protein-U resulted in a mutant strain that expressed a much-reduced amount of the dimeric LH1-RC, indicating an important role for protein-U in dimerization of the LH1-RC complex. PufX was located opposite protein-U on the LH1-ring opening, and both its position and conformation differed from that of previous reports of dimeric LH1-RC structures obtained at low-resolution. Twenty-six molecules of the carotenoid spheroidene arranged in two distinct configurations were resolved in the Rba. sphaeroides LH1 and were positioned within the complex to block its pores. Our findings offer a new view of the core photocomplex of Rba. sphaeroides and the connections between structure and function in bacterial photocomplexes in general.

  Cold Spring Harbor Laboratory, 2021年06月, 英語

  研究論文（学術雑誌）


• Cryo-EM Structure of the Photosynthetic LH1-RC Complex from Rhodospirillum rubrum

  K. Tani, R. Kanno, X.-C. Ji, M. Hall, L.-J. Yu, Y. Kimura, M. T. Madigan, A. Mizoguchi, B. M. Humbel, Z.-Y. Wang-Otomo

  We present a cryo-EM structure of the light-harvesting-reaction center (LH1-RC) core complex from purple phototrophic bacterium Rhodospirillum (Rsp.) rubrum at 2.76 Å resolution. The LH1 complex forms a closed, slightly elliptical ring structure with 16 αβ-polypeptides surrounding the RC. Our biochemical analysis detected rhodoquinone (RQ) molecules in the purified LH1-RC, and the cryo-EM density map specifically positions RQ at the Q_A site in the RC. The geranylgeraniol sidechains of bacteriochlorophyll (BChl) a_G coordinated by LH1 β-polypeptides exhibit a highly homologous tail-up conformation that allows for interactions with the bacteriochlorin rings of nearby LH1 α-associated BChls a_G. The structure also revealed key protein–protein interactions in both N- and C-terminal regions of the LH1 αβ-polypeptides, mainly within a face-to-face structural subunit. Our findings enable to evaluate past experimental and computational results obtained with this widely used organism and provide crucial information for more detailed exploration of light-energy conversion, quinone transport, and structure–function relationships in pigment-protein complexes.

  Cold Spring Harbor Laboratory, 2021年05月


• Circular dichroism and resonance Raman spectroscopies of bacteriochlorophyll b-containing LH1-RC complexes

  Y. Kimura, T. Yamashita, R. Seto, M. Imanishi, M. Honda, S. Nakagawa, Y. Saga, S. Takenaka, L.-J. Yu, M. T. Madigan, Z.-Y. Wang-Otomo

  Springer Science and Business Media LLC, 2021年05月, Photosynthesis Research, 148(1-2) (1-2), 77 - 86

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Excitation Energy Transfer from Bacteriochlorophyll b in the B800 Site to B850 Bacteriochlorophyll a in Light-Harvesting Complex 2

  Yoshitaka Saga, Madoka Yamashita, Yuto Masaoka, Tsubasa Hidaka, Michie Imanishi, Yukihiro Kimura, Yutaka Nagasawa

  2021年03月, The Journal of Physical Chemistry B, 125(8) (8), 2009 - 2017, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Quinone transport in the closed light-harvesting 1 reaction center complex from the thermophilic purple bacterium Thermochromatium tepidum

  Rikako Kishi, Michie Imanishi, Masayuki Kobayashi, Shinji Takenaka, Michael T. Madigan, Zheng-Yu Wang-Otomo, Yukihiro Kimura

  2021年01月, Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics, 1862(1) (1), 148307 - 148307, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Cryo-EM structure of a Ca2+-bound photosynthetic LH1-RC complex containing multiple αβ-polypeptides

  Kazutoshi Tani, Ryo Kanno, Yuki Makino, Malgorzata Hall, Mizuki Takenouchi, Michie Imanishi, Long-Jiang Yu, Jörg Overmann, Michael T. Madigan, Yukihiro Kimura, Akira Mizoguchi, Bruno M. Humbel, Zheng-Yu Wang-Otomo

  The light-harvesting-reaction center complex (LH1-RC) from the purple phototrophic bacterium Thiorhodovibrio strain 970 exhibits an LH1 absorption maximum at 960 nm, the most red-shifted absorption for any bacteriochlorophyll (BChl) a-containing species. Here we present a cryo-EM structure of the strain 970 LH1-RC complex at 2.82 Å resolution. The LH1 forms a closed ring structure composed of sixteen pairs of the αβ-polypeptides. Sixteen Ca ions are present in the LH1 C-terminal domain and are coordinated by residues from the αβ-polypeptides that are hydrogen-bonded to BChl a. The Ca²⁺-facilitated hydrogen-bonding network forms the structural basis of the unusual LH1 redshift. The structure also revealed the arrangement of multiple forms of α- and β-polypeptides in an individual LH1 ring. Such organization indicates a mechanism of interplay between the expression and assembly of the LH1 complex that is regulated through interactions with the RC subunits inside.

  Springer Science and Business Media LLC, 2020年12月, Nature Communications, 11(1) (1), 4955 - 4955, 英語, 国際誌

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Characterization of surface Aspergillus community involved in traditional fermentation and ripening of katsuobushi

  Shinji Takenaka, Reina Nakabayashi, Chiaki Ogawa, Yukihiro Kimura, Satoko Yokota, Mikiharu Doi

  A soup stock made from katsuobushi is an important element of, and the basic seasoning responsible for the taste of, traditional Japanese cuisine. Fermented and ripened katsuobushi, called karebushi, is manufactured via a repeated molding process on the katsuobushi surface. Our aim was to characterize the surface Aspergillus community and their enzymes involved in the fermentation and ripening. Five dominant Aspergillus species isolated from the karebushi surface were identified-A. amstelodami, A. chevalieri, A. pseudoglaucus, A. ruber, and A. sydowii. Analyses were performed on final molding stage-samples from different manufacturers, and 1st to 4th molding stage-samples from the same manufacturer. The composition ratios of the five Aspergillus spp. varied according to the manufacturer of the karebushi. A. amstelodami and A. chevalieri tended to be detected as dominant species when the water content of the karebushi fillet was >15% and the fat content was >3.5%, respectively. In samples from a given manufacturer, the dominant species in the final molding stage tended to be A. chevalieri and A. pseudoglaucus. Mixed molds were cultured by solid-state fermentation using katsuobushi powder medium at two different water activity (aw) levels. Crude extracts from each culture showed lipase, aminopeptidase, carboxypeptidase, and protease activities. Notably, the crude extracts cultivated at 0.85 aw showed higher protease activity toward hemoglobin and lipase activity toward p-nitrophenyl palmitate than those at 0.95 aw. These hydrolytic enzymes are probably involved in decolorization of katsuobushi and lipid degradation during the long fermentative and ripening period. In addition, mixed cultures could transform 2,6-dimethoxyphenol into 1,2,3-trimethoxybenzene, previously reported as an attractive and mild flavor component. Our results may help promote the use of desirable Aspergillus spp. as starter cultures for manufacturers to stabilize and improve the quality of fermented and ripened karebushi.

  Elsevier BV, 2020年08月, International Journal of Food Microbiology, 327, 108654 - 108654, 英語, 国際誌

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Lycopene-Family Carotenoids Confer Thermostability on Photocomplexes from a New Thermophilic Purple Bacterium

  Ryuta Seto, Shinichi Takaichi, Toshiyuki Kurihara, Rikako Kishi, Mai Honda, Shinji Takenaka, Yusuke Tsukatani, Michael T. Madigan, Zheng-Yu Wang-Otomo, Yukihiro Kimura

  2020年06月, BIOCHEMISTRY, 59(25) (25), 2351 - 2358, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Reconstitution of 3-Acetyl Chlorophyll a into Light-Harvesting Complex 2 from the Purple Photosynthetic Bacterium Phaeospirillum molischianum

  Yoshitaka Saga, Madoka Yamashita, Michie Imanishi, Yukihiro Kimura, Yuto Masaoka, Tsubasa Hidaka, Yutaka Nagasawa

  2020年03月, ACS OMEGA, 5(12) (12), 6817 - 6825, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Characterization of an organic-solvent-stable elastase from Pseudomonas indica and its potential use in eggshell membrane hydrolysis

  Takenaka Shinji, Yokoyama Moe, Kimura Yukihiro, Yamashita Yoko, Ashida Hitoshi

  2019年10月, PROCESS BIOCHEMISTRY, 85, 156 - 163

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• A Dual Role for Ca2+ in Expanding the Spectral Diversity and Stability of Light-Harvesting 1 Reaction Center Photocomplexes of Purple Phototrophic Bacteria

  Michie Imanishi, Mizuki Takenouchi, Shinichi Takaich, Shiori Nakagawa, Yoshitaka Saga, Shinji Takenaka, Michael T. Madigan, Joerg Overmann, Zheng-Yu Wang-Otomo, Yukihiro Kimura

  2019年06月, BIOCHEMISTRY, 58(25) (25), 2844 - 2852, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Influences of N-linked glycosylation on the biochemical properties of aspartic protease from Aspergillus glaucus MA0196

  Lim Lihui, Senba Hironori, Kimura Yukihiro, Yokota Satoko, Doi Mikiharu, Yoshida Ken-Ichi, Takenaka Shinji

  2019年04月, PROCESS BIOCHEMISTRY, 79, 74 - 80

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Phospholipid distributions in purple phototrophic bacteria and LH1-RC core complexes

  S. Nagatsuma, K. Gotou, T. Yamashita, L.-J. Yu, J.-R. Shen, M.T. Madigan, Y. Kimura, Z.-Y. Wang-Otomo

  2019年04月, Biochimica Biophysica Acta, 1860, 461 - 468

  [査読有り]


• Selective oxidation of B800 bacteriochlorophyll a in photosynthetic light-harvesting protein LH2

  Yoshitaka Saga, Kiyoshiro Kawano, Yuji Otsuka, Michie Imanishi, Yukihiro Kimura, Sayaka Matsui, Hitoshi Asakawa

  2019年03月, SCIENTIFIC REPORTS, 9(1) (1), 3636 - 3636, 英語, 国際誌

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）

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• Reconstitution of Chlorophyll d into the Bacterial Photosynthetic Light-harvesting Protein LH2

  Yoshitaka Saga, Madoka Yamashita, Michie Imanishi, Yukihiro Kimura

  2018年08月, CHEMISTRY LETTERS, 47(8) (8), 1071 - 1074, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Biochemical and Spectroscopic Characterizations of a Hybrid Light-Harvesting Reaction Center Core Complex

  Yukihiro Kimura, Kanako Hashimoto, Seiji Akimoto, Mizuki Takenouchi, Kengo Suzuki, Rikako Kishi, Michie Imanishi, Shinji Takenaka, Michael T. Madigan, Kenji V. P. Nagashima, Zheng-Yu Wang-Otomo

  2018年07月, BIOCHEMISTRY, 57(30) (30), 4496 - 4503, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• C-terminal cleavage of the LH1 alpha-polypeptide in the Sr2+-cultured Thermochromatium tepidum

  Yukihiro Kimura, Tomoaki Kawakami, Teruhisa Arikawa, Yong Li, Long-Jiang Yu, Takashi Ohno, Michael T. Madigan, Zheng-Yu Wang-Otomo

  2018年03月, PHOTOSYNTHESIS RESEARCH, 135(1-3) (1-3), 23 - 31, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Probing Structure–Function Relationships in Early Events in Photosynthesis Using a Chimeric Photocomplex

  Kenji V, P. Nagashima, Mai Sasaki, Kanako Hashimoto, Shinichi Takaichi, Sakiko Nagashima, Long-Jiang Yu, Yuto Abe, Kenta Gotou, Tomoaki Kawakami, Mizuki Takenouchi, Yuuta Shibuya, Akira Yamaguchi, Takashi Ohno, Jian-Ren Shen, Kazuhito Inoue, Michael T. Madigan, KIMURA YUKIHIRO, Zheng-Yu Wang-Otomo

  2017年10月, Proc. Nat. Aca. Sci., 114(41) (41), 10906 - 10911, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Effects of Calcium Ions on the Thermostability and Spectroscopic Properties of the LH1-RC Complex from a New Thermophilic Purple Bacterium Allochromatium tepidum

  Yukihiro Kimura, Shuwen Lyu, Akira Okoshi, Koudai Okazaki, Natsuki Nakamura, Akira Ohashi, Takashi Ohno, Manami Kobayashi, Michie Imanishi, Shinichi Takaichi, Michael T. Madigan, Zheng-Yu Wang-Otomo

  2017年05月, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B, 121(19) (19), 5025 - 5032, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Spectroscopic and Thermodynamic Characterization of the Metal-Binding Sites in the LH1-RC Complex from Thermophilic Photosynthetic Bacterium Thermochromatium tepidum

  Yukihiro Kimura, Yuki Yura, Yusuke Hayashi, Yong Li, Moe Onoda, Long-Jiang Yu, Zheng-Yu Wang-Otomo, Takashi Ohno

  2016年12月, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B, 120(49) (49), 12466 - 12473, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Structural Basis for the Unusual Q(y) Red-Shift and Enhanced Thermostability of the LH1 Complex from Thermochromatium tepidum

  Long-Jiang Yu, Tomoaki Kawakami, Yukihiro Kimura, Zheng-Yu Wang-Otomo

  2016年11月, BIOCHEMISTRY, 55(47) (47), 6495 - 6504, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• The roles of C-terminal residues on the thermal stability and local heme environment of cytochrome c' from the thermophilic purple sulfur bacterium Thermochromatium tepidum

  Yukihiro Kimura, Sachiko Kasuga, Masashi Unno, Takashi Furusawa, Shinsuke Osoegawa, Yuko Sasaki, Takashi Ohno, Zheng-Yu Wang-Otomo

  2015年04月, PHOTOSYNTHESIS RESEARCH, 124(1) (1), 19 - 29, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• 1P255 紅色硫黄細菌由来光捕集1反応中心複合体における金属-タンパク質間相互作用の熱力学的解析(18B. 光生物:光合成,ポスター,第52回日本生物物理学会年会(2014年度))

  Kimura Yukihiro, Hayashi Yusuke, Otomo Seiu, Ohno Takashi

  一般社団法人 日本生物物理学会, 2014年, 生物物理, 54(1) (1), S183, 英語


• 1P253 同位体標識された好熱性紅色光合成細菌における膜タンパク質耐熱化の分子機構解析(18B. 光生物:光合成,ポスター,第52回日本生物物理学会年会(2014年度))

  Yura Yuki, Kimura Yukihiro, Otomo Seiu, Ohno Takashi

  一般社団法人 日本生物物理学会, 2014年, 生物物理, 54(1) (1), S183, 英語


• Examination of molecular mechanism for the enhanced thermal stability of anthocyanins by metal cations and polysaccharides

  Noriko Tachibana, Yukihiro Kimura, Takashi Ohno

  2014年01月, FOOD CHEMISTRY, 143, 452 - 458, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• ATR-FTIR Detection of Metal-Sensitive Structural Changes in the Light-Harvesting 1 Reaction Center Complex from the Thermophilic Purple Sulfur Bacterium Thermochromatium tepidum

  Yong Li, Yukihiro Kimura, Teruhisa Arikawa, Zheng-Yu Wang-Otomo, Takashi Ohno

  2013年12月, BIOCHEMISTRY, 52(50) (50), 9001 - 9008, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Structure analysis and characterization of the cytochrome c-554 from thermophilic green sulfur photosynthetic bacterium Chlorobaculum tepidum

  Long-Jiang Yu, Masaki Unno, Yukihiro Kimura, Kasumi Yanagimoto, Hirozo Oh-oka, Zheng-Yu Wang-Otomo

  2013年12月, PHOTOSYNTHESIS RESEARCH, 118(3) (3), 249 - 258, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Strontium ions are functionally replaceable with calcium ions in the light-harvesting 1 reaction center core complex from Thermophilic purple sulfur bacterium Thermochromatium tepidum

  Kimura Yukihiro, Inada Yuta, Yu Long-Jiang, Ohno Takashi, Wang Zheng-Yu

  2013年, Photosynthesis Research for Food, Fuel and the Future, Advanced Topics in Science and Technology in China, 105 - 109, 英語

  [査読有り]

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• Damage to photosystem II due to heat stress without light-driven electron flow: involvement of enhanced introduction of reducing power into thylakoid membranes

  Yoko Marutani, Yasuo Yamauchi, Yukihiro Kimura, Masaharu Mizutani, Yukihiro Sugimoto

  2012年08月, PLANTA, 236(2) (2), 753 - 761, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Structure Analysis and Comparative Characterization of the Cytochrome c ' and Flavocytochrome c from Thermophilic Purple Photosynthetiic Bacterium Thermochromatium tepidum

  Yu Hirano, Yukihiro Kimura, Hideaki Suzuki, Kunio Miki, Zheng-Yu Wang

  2012年08月, BIOCHEMISTRY, 51(33) (33), 6556 - 6567, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Metal Cations Modulate the Bacteriochlorophyll–Protein Interaction in the Light-Harvesting 1 Core Complex from Thermochromatium tepidum

  Kimura Yukihiro, Inada Yuta, Numata Tomoko, Arikawa Teruhisa, Yong Li, Zhang Jian-Ping, Wang Zheng-Yu, Ohno Takashi

  2012年07月, Biochimica et Biophysica Acta, 1817(7) (7), 1022 - 1029, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• 3PT234 好熱性紅色硫黄細菌Thermochromatium tepidum由来光捕集1複合体におけるBChl-aとTrp残基間の水素結合相互作用(日本生物物理学会第50回年会(2012年度))

  Li Yong, Kimura Yukihiro, Numata Tomoko, Inada Yuta, Arikawa Teruhisa, Otomo Seiu, Ohno Takashi

  一般社団法人 日本生物物理学会, 2012年, 生物物理, 52, S181, 英語


• 3PT233 好熱性紅色硫黄細菌Thermochromatium tepidum由来cytochrome c'における耐熱化メカニズムの検討(日本生物物理学会第50回年会(2012年度))

  Kasuga Sachiko, Kimura Yukihiro, Furusawa Kei, Ohno Takashi, Otomo Seiu

  一般社団法人 日本生物物理学会, 2012年, 生物物理, 52, S180 - S181, 英語


• Plants switch photosystem at high temperature to protect photosystem II

  Yasuo Yamauchi, Yukihiro Kimura, Seiji Akimoto, Yoko Marutani, Masaharu Mizutani, Yukihiro Sugimoto

  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.

  Springer Science and Business Media LLC, 2011年08月, Nature Precedings

  研究論文（学術雑誌）


• A Spectroscopic Variant of the Light-Harvesting 1 Core Complex from the Thermophilic Purple Sulfur Bacterium Thermochromatium tepidum

  Yukihiro Kimura, Yuta Inada, Long-Jiang Yu, Zheng-Yu Wang, Takashi Ohno

  2011年05月, BIOCHEMISTRY, 50(18) (18), 3638 - 3648, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• 2P288 生合成的にSr置換された好熱性紅色硫黄細菌Thermochromatium tepidumにおける色素蛋白質複合体の特性評価(光生物-光合成,第48回日本生物物理学会年会)

  Kimura Yukihiro, Inada Yuta, Kasuga Sachiko, Sasaki Yuko, Yu Long-Jiang, Wang Zheng-Yu, Ohno Takashi

  一般社団法人 日本生物物理学会, 2010年, 生物物理, 50(2) (2), S133, 英語


• Overexpression, characterization, and crystallization of the functional domain of cytochrome c(z) from Chlorobium tepidum

  Makoto Higuchi, Yu Hirano, Yukihiro Kimura, Hirozo Oh-oka, Kunio Miki, Zheng-Yu Wang

  2009年10月, PHOTOSYNTHESIS RESEARCH, 102(1) (1), 77 - 84, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Specific Ca2+-binding motif in the LH1 complex from photosynthetic bacterium Thermochromatium tepidum as revealed by optical spectroscopy and structural modeling

  Fei Ma, Yukihiro Kimura, Long-Jiang Yu, Peng Wang, Xi-Cheng Ai, Zheng-Yu Wang, Jian-Ping Zhang

  2009年03月, FEBS JOURNAL, 276(6) (6), 1739 - 1749, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• On the excitation-trap dynamics, red absorption and thermal stability of the lh1-rc complex from photosynthetic bacterium thermochromatium tepidum

  Fei Ma, Yukihiro Kimura, Long-Jiang Yu, Peng Wang, Xi-Cheng Ai, Zheng-Yu Wang, Jian-Ping Zhang

  2009年, Optics InfoBase Conference Papers, 英語

  研究論文（国際会議プロシーディングス）


• Calcium Ions Are Required for the Enhanced Thermal Stability of the Light-harvesting-Reaction Center Core Complex from Thermophilic Purple Sulfur Bacterium Thermochromatium tepidum

  Yukihiro Kimura, Long-Jiang Yu, Yu Hirano, Hiroaki Suzuki, Zheng-Yu Wang

  2009年01月, JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 284(1) (1), 93 - 99, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Excitation dynamics of two spectral forms of the core complexes from photosynthetic bacterium Thermochromatium tepidum

  Fei Ma, Yukihiro Kimura, Xiao-Hui Zhao, Yi-Shi Wu, Peng Wang, Li-Min Fu, Zheng-Yu Wang, Jian-Ping Zhang

  2008年10月, BIOPHYSICAL JOURNAL, 95(7) (7), 3349 - 3357, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Calcium ions are involved in the unusual red shift of the light-harvesting 1 Q(y) transition of the core complex in thermophilic purple sulfur bacterium Thermochromatium tepidum

  Yukihiro Kimura, Yu Hirano, Long-Jiang Yu, Hiroaki Suzuki, Masayuki Kobayashi, Zheng-Yu Wang

  2008年05月, JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 283(20) (20), 13867 - 13873, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Purification, characterization and crystallization of the core complex from thermophilic purple sulfur bacterium Thermochromatium tepidum

  Hiroaki Suzuki, Yu Hirano, Yukihiro Kimura, Shinichi Takaichi, Masayuki Kobayashi, Kunio Miki, Zheng-Yu Wang

  2007年08月, BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, 1767(8) (8), 1057 - 1063, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Action spectrum for expression of the high intensity light-inducible Lhc-like gene Lhl4 in the green alga Chlamydomonas reinhardtii

  H Teramoto, A Ishii, Y Kimura, K Hasegawa, S Nakazawa, T Nakamura, S Higashi, M Watanabe, T Ono

  2006年03月, PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 47(3) (3), 419 - 425, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• 2P344 Roles of calcium ions on the structural stability of the LH1-RC core complex from thermophilic purple bacterium Thermochromatium tepidum(43. Photosynthesis,Poster Session,Abstract,Meeting Program of EABS & BSJ 2006)

  Kimura yukihiro, Suzuki Hiroaki, Dao rina, Nakamura Masao, Otomo Seiu

  一般社団法人 日本生物物理学会, 2006年, 生物物理, 46(2) (2), S381, 英語


• FTIR detection of structural changes in a histidine ligand during S-state cycling of photosynthetic oxygen-evolving complex

  Y Kimura, N Mizusawa, A Ishii, T Ono

  2005年12月, BIOCHEMISTRY, 44(49) (49), 16072 - 16078, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Changes in Structural and Functional Properties of Oxygen-evolving Complex Induced by Replacement of D1-Glutamate 189 with Glutamine in Photosystem II LIGATION OF GLUTAMATE 189 CARBOXYLATE TO THE MANGANESE CLUSTER*

  Yukihiro Kimura, Naoki Mizusawa, Asako Ishii, Shigeaki Nakazawa, and Taka-aki Ono

  2005年09月, 280(45) (45), 37895 - 37900

  [査読有り]


• Studies on photosynthetic oxygen-evolving complex by means of Fourier transform infrared spectroscopy: calcium and chloride cofactors

  Y Kimura, K Hasegawa, T Yamanari, T Ono

  2005年06月, PHOTOSYNTHESIS RESEARCH, 84(1-3) (1-3), 245 - 250, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Water-sensitive low-frequency vibrations of reaction intermediates during S-state cycling in photosynthetic water oxidation

  Y Kimura, A Ishii, T Yamanari, TA Ono

  2005年05月, BIOCHEMISTRY, 44(21) (21), 7613 - 7622, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Structural changes of D1 C-terminal alpha-carboxylate during S-state cycling in photosynthetic oxygen evolution

  Y Kimura, N Mizusawa, T Yamanari, A Ishii, T Ono

  2005年01月, JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 280(3) (3), 2078 - 2083, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Changes in the functional and structural properties of the Mn cluster induced by replacing the side group of the C-terminus of the D1 protein of photosystem II

  Naoki Mizusawa, Toshihiro Yamanari, Yukihiro Kimura, Asako Ishii, Shigeaki Nakazawa, Taka-Aki Ono

  2004年11月, Biochemistry, 43(46) (46), 14644 - 14652, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Impact of replacement of D1 C-terminal alanine with glycine on structure and function of photosynthetic oxygen-evolving complex

  Naoki Mizusawa, Yukihiro Kimura, Asako Ishii, Toshihiro Yamanari, Shigeaki Nakazawa, Haruhiko Teramoto, Taka-Aki Ono

  2004年07月, Journal of Biological Chemistry, 279(28) (28), 29622 - 29627, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Mid- to low-frequency Fourier transform infrared spectra of S-state cycle for photosynthetic water oxidation in Synechocystis sp PCC 6803

  T Yamanari, Y Kimura, N Mizusawa, A Ishii, TA Ono

  2004年06月, BIOCHEMISTRY, 43(23) (23), 7479 - 7490, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Oxidation of the Mn cluster induces structural changes of NO3- functionally bound to the Cl- site in the oxygen-evolving complex of photosystem II

  K Hasegawa, Y Kimura, T Ono

  2004年02月, BIOPHYSICAL JOURNAL, 86(2) (2), 1042 - 1050, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Changes of low-frequency vibrational modes induced by universal N-15- and C-15-isotope labeling in S-2/S-1 FTIR difference spectrum of oxygen-evolving complex

  Y Kimura, N Mizusawa, A Ishii, T Yamanari, TA Ono

  2003年11月, BIOCHEMISTRY, 42(45) (45), 13170 - 13177, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Functional and structural study on chelator-induced suppression of S-2/S-1 FTIR spectrum in photosynthetic oxygen-evolving complex

  Y Kimura, T Ono

  2003年10月, JOURNAL OF INORGANIC BIOCHEMISTRY, 97(2) (2), 231 - 239, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• フーリエ変換赤外分光法による光合成酸素発生複合体のS状態遷移の観測

  小野 高明, 山成 敏広, 木村 行宏, 水澤 直樹, 石井 麻子

  一般社団法人 日本生物物理学会, 2003年, 生物物理, 43, S202, 日本語


• 硝酸イオンをプローブとした光化学系II酸素発生複合体の塩素イオン結合部位の構造変化の解析

  長谷川 浩司, 木村 行宏, 小野 高明

  一般社団法人 日本生物物理学会, 2003年, 生物物理, 43, S203, 日本語


• 低波数赤外分光法による酸素発生系マンガンクラスターの構造に関する研究 : ^<15>N及び^<13>Cラベリングの効果

  木村 行宏, 水澤 直樹, 石井 麻子, 小野 高明

  一般社団法人 日本生物物理学会, 2003年, 生物物理, 43, S202, 日本語


• Chloride cofactor in the photosynthetic oxygen-evolving complex studied by Fourier transform infrared spectroscopy

  K Hasegawa, Y Kimura, TA Ono

  2002年11月, BIOCHEMISTRY, 41(46) (46), 13839 - 13850, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Characteristic changes of the S-2/S-1 difference FTIR spectrum induced by Ca2+ depletion and metal cation substitution in the photosynthetic oxygen-evolving complex

  Y Kimura, K Hasegawa, T Ono

  2002年05月, BIOCHEMISTRY, 41(18) (18), 5844 - 5853, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• 2D1445 フーリエ変換赤外分光法を用いた光化学系II酸素発生複合体における塩素イオンの機能研究(18.光生物(B)光合成,一般演題,日本生物物理学会第40回年会)

  長谷川 浩司, 木村 行宏, 小野 高明

  一般社団法人 日本生物物理学会, 2002年, 生物物理, 42(2) (2), S108, 日本語


• 2D1430 フーリエ変換赤外分光法を用いた光合成酸素発生におけるカルシウムの機能に関する研究 : アルカリ及びアルカリ土類金属イオンの効果(18.光生物(B)光合成,一般演題,日本生物物理学会第40回年会)

  木村 行宏, 長谷川 浩司, 小野 高明

  一般社団法人 日本生物物理学会, 2002年, 生物物理, 42(2) (2), S108, 日本語


• Chelator-induced disappearance of carboxylate stretching vibrational modes in S-2/S-1 FTIR spectrum in oxygen-evolving complex of photosystem II

  Y Kimura, TA Ono

  2001年11月, BIOCHEMISTRY, 40(46) (46), 14061 - 14068, 英語

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Tunneling effects on the 1,3-sigmatropic hydrogen shift in the photo-Fries rearranged intermediate of 2,4-dimethoxy-6-(p-tolyloxy)-s-triazine

  Yukihiro Kimura, Naoya Kakiuchi, Seiji Tobita, Haruo Shizuka

  Royal Society of Chemistry (RSC), 1998年, Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions, 94(20) (20), 3077 - 3085

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）


• Kinetic Studies on the 1,2-Sigmatropic Hydrogen Shift in the Photorearranged Intermediate of N-Acetylpyrrole:  Tunneling Effects

  Yukihiro Kimura, Masataka Yamamoto, Seiji Tobita, Haruo Shizuka

  American Chemical Society (ACS), 1997年01月, The Journal of Physical Chemistry A, 101(4) (4), 459 - 465

  [査読有り]

  研究論文（学術雑誌）

• Purification and characterization of a new thermophilic purple sulfur bacterium Caldichromatium japonicum

  Minamino, A, Saini, M.K, Takenaka, S, Wang-Otomo, Z.-Y, Kimura, Y

  2023年11月, The 61th Annual Meeting of the BSJ


• 新規好熱性紅色光合成細菌Caldichromatium japonicmの特性解析

  南野朱音, M.K. Saini, 竹中慎治, 大友征宇, 木村行宏

  2023年06月, 第29回光合成セミナー：反応中心と色素系の多様性（名古屋）, 日本語


• 紅色光合成細菌由来カルシウム結合型LH1-RC複合体の構造機能解析

  木村行宏

  2023年06月, 第29回光合成セミナー：反応中心と色素系の多様性（名古屋）, 日本語


• FTIR monitoring of photosynthetic quinone transport in the light-harvesting 1 reaction center complex from purple bacteria

  Nakamoto, Y, Kishi, R, Takenaka, S, Madigan, M.T, Nagashima, K.V.P, Wang-Otomo, Z.-Y, Kimura Y

  2022年09月, The 60th Annual Meeting of the BSJ, Hakodate,, 英語


• Electrostatic charge controls spectral properties and thermal stabilities of LH1-RCs from triply extremophilic Halorhodospira halochloris

  Kimura, Y, Nakata, K, Nojima, S, Takenaka, S, Madigan, M.T, Wang-Otomo, Z.-Y

  2022年09月, The 60th Annual Meeting of the BSJ, Hakodate, 英語


• 紅色光合成細菌Thermochromatium tepidumのLH2タンパク質のB800バクテリオクロロフィルaの酸化による分光特性変化

  平尾遥奈, 木村行宏, 大友征宇, 佐賀佳央

  2022年03月, 日本化学会第102春季年会（兵庫）, 日本語


• 紅色光合成細菌Thermochromatium tepidumのLH2タンパク質に結合するB800バクテリオクロロフィルaの選択的酸化

  平尾遥奈, 木村行宏, 大友征宇, 佐賀佳央

  2021年09月, 第15回バイオ関連化学シンポジウム、鳥取


• 紅色光合成細菌の光捕集タンパク質LH2へ再構成したホルミル基含有クロロフィルのスペクトル特性

  田中愛子, 山下眞花, 篠田稔行, 鞆達也, 木村行宏, 佐賀佳央

  2021年09月, 第15回バイオ関連化学シンポジウム、鳥取, 日本語


• Thermochromatium tepidumのLH2タンパク質のB800の結合状態と全体構造の解析

  平尾遥奈, 井城ひなた, 淺川雅, 近藤政晴, 出羽毅久, 木村行宏, 大友征宇, 佐賀佳央

  2021年07月, 第28回光合成セミナー：反応中心と色素系の多様性、豊中, 日本語


• LH2タンパク質のB800部位へのクロロフィルb/d/fの再構成：分光特性とタンパク質との相互作用

  田中愛子, 山下眞花, 篠田稔行, 鞆達也, 木村行宏, 佐賀佳央

  2021年07月, 第28回光合成セミナー：反応中心と色素系の多様性、豊中, 日本語


• カロテノイド生合成系の調節による紅色細菌の熱耐性への適応

  小林拓己, 高市真一, 木村行宏, 大友征宇

  2021年07月, 第28回光合成セミナー：反応中心と色素系の多様性、豊中, 日本語


• 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

  中田和菜, 能島紳吾, 山下琢也, 秋本誠志, 小林正幸, 竹中慎治, Madigan, M.T, 大友征宇, 木村行宏

  2021年07月, 第28回光合成セミナー：反応中心と色素系の多様性、豊中, 日本語


• 紅色光合成細菌のキノン輸送におけるリン脂質の寄与

  中元陽介, 岸利華子, 竹中慎治, 大友征宇, 木村行宏

  2021年07月, 第28回光合成セミナー：反応中心と色素系の多様性、豊中, 日本語


• 紅色光合成細菌のLH12タンパク質へのホルミル基を有するクロロフィルの再構成”

  田中愛子, 山下眞花, 篠田稔行, 木村行宏, 鞆達也, 佐賀佳央

  2021年06月, 第47回生体分子科学討論会、兵庫, 日本語


• 好熱性紅色光合成細菌Halorhodospira halochlorisの特性解析

  能島紳吾, 小林正幸, 竹中慎治, M.T.Madaigan, 大友征宇, 木村行宏

  2019年09月, 日本農芸化学会 関西・中部支部2019合同神戸大会（神戸）


• 紅色光合成細菌電子伝達系におけるキノン輸送の追跡

  岸利華子, 今西三千絵, 小林正幸, 永島賢治, 竹中慎治, M.T.Madaigan, 大友征宇, 木村行宏

  2019年09月, 日本農芸化学会 関西・中部支部2019合同神戸大会（神戸）


• 紅色光合成細菌におけるキノン動態の解析

  岸利華子, 今西三千絵, 小林正幸, 永島賢治, 竹中慎治, M.T.Madaigam, 大友征宇, 木村行宏

  2019年07月, 第27回「光合成セミナー2019：反応中心と色素系の多様性」（豊中）


• 好熱性および好塩性を示す Halorhodospira halochloris由来光捕集反応中心複合体の特性解析

  能島紳吾, 小林正幸, 竹中慎治, Michael, T. Madigan, 大友征宇, 木村行宏

  2018年07月, 第26回「光合成セミナー2018：反応中心と色素系の多様性」（神戸）


• 光誘起FTIR分光法を用いた紅色細菌由来LH1-RC複合体におけるキノン分子の追跡

  岸利華子, 今西三千絵, 小林正幸, 永島賢治, Michael T. Madigan, 大友征宇, 木村 行宏

  2018年07月, 第26回「光合成セミナー2018：反応中心と色素系の多様性」（神戸）


• 紅色光合成細菌 Thiorhodovibrio Strain 970が示す異常なLH1Qyレッドシフトの起源

  今西三千絵, 竹之内瑠貴, 小林正幸, 竹中慎治, ࣭Michael T. Madigan, Jorg Overmann, 大友征宇, 木村 行宏

  2018年07月, 第26回「光合成セミナー2018：反応中心と色素系の多様性」（神戸）


• Monitoring of quinone reduction in the thermophilic purple bacterium Thermochromatium tedium by means of isotope-edited FTIR spectroscopy

  今西 三千絵, 岸 利華子, 小林 正幸, 大友 征宇, 木村 行宏

  2017年09月, 第55回日本生物物理学会年会（熊本）


• 同位体標識化された好熱性紅色細菌Thermochromatium tediumにおけるキノール分子の振動分光学的検出

  岸利華子, 今西三千絵, 小林正幸, 大野 隆, 大友征宇, 木村 行宏

  2017年07月, 第25回「光合成セミナー2017：反応中心と色素系の多様性」（神戸）


• FTIR 分光法を用いた好熱性紅色細菌 Thermochromatium tepidumにおける光合成電子伝達反応のモニタリング

  今西三千絵, 橋本佳奈子, 永島賢治, 小林正幸, 由良優季, 大野 隆, 大友征宇, 木村 行宏

  2017年03月, 第58回日本植物生理学会年会


• 好熱性紅色光合成細菌Thermochromatium tepidum 由来反応中心複合体におけるカルシウムイオンの機能的、構造的役割

  Michie Imanishi, Masayuki Kobayashi, Manami Kobayashi, Mari Matsuzaki, Yuki Yura, Takashi Ohno, Seiu Otomo, Yukihiro Kimura

  2016年11月, 第54回日本生物物理学会年会（東京）


• Ligation structure of the Mn cluster in photosynthetic oxygen evolving complex studied by FTIR spectroscopy

  Y Kimura, N Mizusawa, A Ishii, T Ono

  2006年, PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 47, S28 - S28, 英語

  研究発表ペーパー・要旨（国際会議）


• Property changes of the photosynthetic oxygen-evolving complex induced by replacement of D1-Glu189 with Gln

  N Mizusawa, Y Kimura, A Ishii, S Nakazawa, T Ono

  2006年, PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 47, S27 - S27, 英語

  研究発表ペーパー・要旨（国際会議）


• Carboxylate of D1 C-terminal Ala344 ligates a Mn ion that is oxidized upon S-1-to-S-2 transition and reduced upon S-3-to-S-0 transition

  N Mizusawa, Y Kimura, T Yamanari, A Ishii, T Ono

  2005年, PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 46, S26 - S26, 英語

  研究発表ペーパー・要旨（国際会議）


• Effects of systematic replacement of D1 C-terminal Ala344 with Asn, Asp, Gln, or Glu on the properties of photosynthetic oxygen evolving complex

  T Ono, N Mizusawa, Y Kimura, A Ishii, T Yamanari, S Nakazawa

  2005年, PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 46, S179 - S179, 英語

  研究発表ペーパー・要旨（国際会議）


• FTIR detection of water-sensitive low-frequency vibrational modes during photosynthetic water oxidation in photosystem II

  Y Kimura, T Yamanari, A Ishii, T Ono

  2005年, PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 46, S26 - S26, 英語

  研究発表ペーパー・要旨（国際会議）


• Functional implications of the D1 C-terminal α-carboxylate in photosynthetic oxygen evolution as studied by FTIR

  Mizusawa, N, Kimura, Y, Ishii, A, Yamanari, T, Ono, T, A

  2005年, Photosynthesis: Fundamental Aspects to Global Perspectives, 376 - 378


• Functional and structural properties of oxygen-evolving complex in D1 C-terminal mutants

  Mizusawa, N, Kimura, Y, Ishii, A, Yamanari, T, Nakazawa, S, Teramoto, H, Ono, T, A

  2005年, Photosynthesis: Fundamental Aspects to Global Perspectives, 352 - 354


• Low-frequency FTIR difference spectra for S-state cycling of photosynthetic water oxidation

  Y Kimura, T Yamanari, A Ishii, T Ono

  2004年, PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 45, S83 - S83, 英語

  研究発表ペーパー・要旨（国際会議）


• Characteristics of oxygen-evolving system in Synechocystis mutants on C-terminus of D1 protein of photosystem II: (2) An FTIR study

  T Yamanari, Y Kimura, N Mizusawa, A Ishii, T Ono

  2004年, PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 45, S81 - S81, 英語

  研究発表ペーパー・要旨（国際会議）


• Characteristic change in the Ligation structure of the Mn-cluster in photosystem II induced by Ca2+-depletion and metal chelators addition as revealed by FTIR spectroscopy

  Y Kimura, T Ono

  2002年, PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 43, S64 - S64, 英語

  研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

• 紅色硫黄細菌の光合成とCa2+ カルシウムイオン欠乏環境での光合成戦略

  谷一寿, 木村行宏, 大友征宇

  共著, 光アライアンス・日本工業出版, 2024年09月


• Function of Extrinsic Proteins in Stabilization of the Photosynthetic Oxygen-Evolving Complex

  Yong Li, Kimura Yukihiro, Ohno Takashi, Yamauchi Yasuo

  共著, InTech, 2012年, 英語

  学術書


• Photosystem at high temperature -mechanisms of adaptation and damage

  Yamauchi Yasuo, Kimura Yukihiro

  共著, Nova Science Publishers, 2011年, 英語

  学術書

• The LH1–RC structure of a thermophilic purple nonsulfur bacterium powers photosynthesis with extremely low-energy near-infrared light

  Yukihiro Kimura, Ryo Kanno, Kaisei Mori, Ryuta Seto, Yoshiki Matsuda, Shinji Takenaka, Hiroyuki Mino, Malgorzata Hall, Endang R. Purba, Akira Mizoguchi, Bruno M. Humbel, Michael T. Madigan, Zheng-Yu Wang-Otomo, Kazutoshi Tani

  AOICP2024, 2024年09月, 英語

  ポスター発表


• Characterization of the light-harvesting 1 reaction center complex from psychrophilic purple nonsulfur bacteria

  Kazuki Inada, Seiji Akimoto, Shinji Takenaka, Michael T. Madigan, Zheng-Yu Wang-Otomo, Yukihiro Kimura

  AOICP2024, 2024年09月, 英語

  ポスター発表


• The most stable LH1-RC structure from a novel thermophilic purple sulfur bacterium, Caldichromatium japonicum

  Akane Minamino, M. K. Saini, E. R. Purba, Malgorzata Hall, Shinji Takenaka, Vera Thiel, Bruno M. Humbel, Michael T. Madigan, Zheng-Yu Wang-Otomo, Kazutoshi Tani, Yukihiro Kimura

  AOICP2024, 2024年09月, 英語

  ポスター発表


• Structural Basis for Enabling Photosynthesis with Extremely Low-energy Near-infrared Light in the LH1–RC Complex of a Thermophilic Purple Nonsulfur Bacterium

  Yukihiro Kimura, Ryo Kanno, Kaisei Mori, Ryuta Seto, Yoshiki Matsuda, Shinji Takenaka, Hiroyuki Mino, Malgorzata Hall, Endang R. Purba, Akira Mizoguchi, Bruno M. Humbel, Michael T. Madigan, Zheng-Yu Wang-Otomo, Kazutoshi Tani

  21st IUPAB & 62nd BSJ JOINT CONGRESS 2024, 2024年06月, 英語

  ポスター発表


• Characterization of an LH1–RC photocomplex from a novel Japanese hot spring purple sulfur bacterium, Caldichromatium japonicum

  Akane Minamino, Mohit. K. Saini, Endang R. Purba, Malgorzata Hall, Shinji Takenaka, Vera Thiel, Bruno M. Humbel, Michael T. Madigan, Zheng-Yu Wang-Otomo, Kazutoshi Tani, Yukihiro Kimura

  21st IUPAB & 62nd BSJ JOINT CONGRESS 2024, 2024年06月, 英語

  ポスター発表


• 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

  稲田 一輝, 秋本 誠志, 竹中 慎治, Michael T. Madiga, 大友 征宇, 木村 行宏

  第３１回 光合成セミナー２０２４：反応中心と色素系の多様性, 2024年06月, 日本語

  ポスター発表


• 好熱性紅色硫黄細菌Caldichromatium japonicumにおけるLH1-RC耐熱化の分子機構

  南野 朱音, 竹中 慎治, Endang R. Purba, Michael T. Madiga, 大友 征宇, 谷 一寿, 木村 行宏

  第３１回 光合成セミナー２０２４：反応中心と色素系の多様性, 2024年06月, 日本語

  口頭発表（一般）


• B800バクテリオクロロフィルaの脱離がLH2タンパク質の構造・機能に与える影響

  川戸 翔太, 稲田 一輝, 浦上 千藍紗, 佐藤 榛一, 木村 行宏, 鬼頭 宏任, 橋本 秀樹, 佐賀 佳央

  第３１回 光合成セミナー２０２４：反応中心と色素系の多様性, 2024年06月, 日本語

  口頭発表（一般）


• 紅色非硫黄細菌Blastochloris tepida におけるLH1-RC複合体の構造機能解析

  森 凱世, 木村 行宏, 三野 広幸, 瀬戸 隆太, 松田 佳樹, 竹中 慎治, Endang R. Purba, Michael T. Madiga, 大友 征宇, 谷 一寿

  第３１回 光合成セミナー２０２４：反応中心と色素系の多様性, 2024年06月, 日本語

  ポスター発表


• Purification and characterization of a new thermophilic purple sulfur bacterium Caldichromatium japonicum

  Akane Minamino, M. K. Saini, Shinji Takenaka, Zheng-Yu Wang-Otomo, Yukihiro Kimura

  The 60th Annual Meeting of the BSJ, 2023年11月, 英語

  ポスター発表


• 紅色光合成細菌のLH2タンパク質のB800バクテリオクロロフィルaの脱離：タンパク質への影響の解析

  川戸翔太, 稲田一輝, 木村行宏, 佐賀佳央

  第23回日本光生物学協会年会, 2023年08月, 日本語

  ポスター発表


• 紅色光合成細菌由来カルシウム結合型LH1-RC複合体の構造機能解析

  木村行宏

  第30回 光合成セミナー 2023年6月, 2023年06月, 日本語

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• 新規好熱性紅色光合成細菌Caldichromatium japonicumの特性解析

  南野朱音, M, K. Saini, 竹中慎治, 大友征宇, 木村行宏

  第30回 光合成セミナー 2023年6月, 2023年06月, 日本語

  ポスター発表


• Cryo-EM structure of a LH1–RC Photocomplex from an Extremophilic Phototroph

  谷 一寿, 菅野 亮, 黒澤 慧吾, 高市 真一, 永島 賢治, Malgorzata Hall, 于 龍江, 木村 行宏, Michael T. Madigan, 溝口 明, Bruno M. Humbel, 大友 征宇

  第45回 日本分子生物学会年会


• FTIR monitoring of photosynthetic quinone transport in the light-harvesting 1 reaction center complexes from purple bacteria

  Yosuke Nakamoto, Rikako Kishi, Shinji Takenaka, Michael T. Madigan, Kenji V, P. Nagashima, Zheng-Yu Wang-Otomo, Yukihiro Kimura

  The 60th Annual Meeting of the BSJ, 2022年09月

  ポスター発表


• Electrostatic charge controls spectral properties and thermal stabilities of LH1-RCs from triply extremophilic Halorhodospira halochloris

  Yukihiro Kimura, Kazuna Nakata, Shingo Nojima, Shinji Takenaka, Michael T. Madigan, Zheng-Yu Wang-Otomo

  The 60th Annual Meeting of the BSJ, 2022年09月

  ポスター発表


• 紅色光合成細菌Thermochromatium tepidumのLH2タンパク質に結合するバクテリオクロロフィルaの化学酸化と光酸化

  平尾 遥奈, 木村 行宏, 大友 征宇, 佐賀 佳央

  第16回バイオ関連化学シンポジウム, 2022年09月

  口頭発表（一般）


• 好極限性紅色細菌Halorhodospira halochlorisにおける低エネルギー吸収特性および３重耐性の分子機構

  中田和菜、能島紳吾、竹中慎治、Madigan, M.T.、大友征宇、木村行宏

  第29回 光合成セミナー, 2022年07月

  口頭発表（一般）


• 紅色光合成細菌の光捕集タンパク質LH2へ再構成したホルミル基含有クロロフィルのスペクトル特性

  田中愛子, 山下眞花, 篠田稔行, 鞆達也, 木村行宏, 佐賀佳央

  第15回バイオ関連化学シンポジウム, 2021年09月


• 紅色光合成細菌Thermochromatium tepidumのLH2タンパク質に結合するB800バクテリオクロロフィルaの選択的酸化

  平尾遥奈, 木村行宏, 大友征宇, 佐賀佳央

  第15回バイオ関連化学シンポジウム, 2021年09月


• 紅色光合成細菌のキノン輸送におけるリン脂質の寄与

  中元陽介, 岸利華子, 竹中慎治, 大友征宇, 木村行宏

  第28回光合成セミナー：反応中心と色素系の多様性, 2021年07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

  中田和菜, 能島紳吾, 山下琢也, 秋本誠志, 小林正幸, 竹中慎治, Madigan, M.T, 大友征宇, 木村行宏

  第28回光合成セミナー：反応中心と色素系の多様性, 2021年07月


• カロテノイド生合成系の調節による紅色細菌の熱耐性への適応

  小林拓己, 高市真一, 木村行宏, 大友征宇

  第28回光合成セミナー：反応中心と色素系の多様性, 2021年07月


• LH2タンパク質のB800部位へのクロロフィルb/d/fの再構成：分光特性とタンパク質との相互作用

  田中愛子, 山下眞花, 篠田稔行, 鞆達也, 木村行宏, 佐賀佳央

  第28回光合成セミナー：反応中心と色素系の多様性, 2021年07月


• Thermochromatium tepidumのLH2タンパク質のB800の結合状態と全体構造の解析

  平尾遥奈, 井城ひなた, 淺川雅, 近藤政晴, 出羽毅久, 木村行宏, 大友征宇, 佐賀佳央

  第28回光合成セミナー：反応中心と色素系の多様性, 2021年07月


• Oxidation of B800 Bacteriochlorophyll a in LH2 Protein from the Purple Photosynthetic Bacterium Thermochromatium tepidum

  Hirao, H, Kimura, Y, Wang-Otomo, Z-.Y. Saga

  SNCPP21


• 紅色光合成細菌のLH12タンパク質へのホルミル基を有するクロロフィルの再構成

  田中愛子, 山下眞花, 篠田稔行, 木村行宏, 鞆達也, 佐賀佳央

  第47回生体分子科学討論会, 2021年06月


• 好熱性紅色光合成細菌Halorhodospira halochlorisの特性解析

  能島紳吾, 小林正幸, 竹中慎治, M.T. Madigan, 大友征宇, 木村行宏

  日本農芸化学会 関西・中部支部2019合同神戸大会, 2019年09月, 日本語, 神戸


• バクテリオクロロフィルbを有する好熱性紅色細菌Blastochloris tepidaの耐熱性獲得機構

  瀬戸隆太, 川上知朗, 岸利華子, 今西三千絵, 高市真一, 竹中慎治, M.T. Madigan, 大友征宇, 木村行宏

  日本農芸化学会 関西・中部支部2019合同神戸大会, 2019年09月, 日本語, 神戸


• 紅色光合成細菌電子伝達系におけるキノン輸送の追跡

  岸利華子, 今西三千絵, 小林正幸, 永島賢治, 竹中慎治, M.T. Madigan, 大友征宇, 木村行宏

  日本農芸化学会 関西・中部支部2019合同神戸大会, 2019年09月, 日本語, 神戸


• 新規好熱性紅色細菌Blastochloris tepida由来LH1-RCの耐熱化機構と低エネルギー吸収特性の要因

  瀬戸隆太, 川上知朗, 岸利華子, 今西三千絵, 高市真一, 竹中慎治, M.T. Madigan, 大友征宇, 木村行宏

  第27回光合成セミナー：反応中心と色素系の多様性, 2019年07月, 日本語, 豊中


• 紅色光合成細菌におけるキノン動態の解析”、第27回光合成セミナー：反応中心と色素系の多様性

  岸利華子, 今西三千絵, 小林正幸, 永島賢治, 竹中慎治, M.T. Madigan, 大友征宇, 木村行宏

  第27回光合成セミナー：反応中心と色素系の多様性, 2019年07月, 日本語, 豊中


• 紅色光合成細菌由来光捕集１反応中心複合体のスペクトル多様性と構造安定性におけるカルシウムイオンの役割

  今西三千絵, 竹之内瑞貴, 高市真一, 中川支央里, 佐賀佳央, 竹中慎治, M.T. Madigan, 大友征宇, 木村行宏

  第27回光合成セミナー：反応中心と色素系の多様性, 2019年07月, 日本語, 豊中


• Product analysis of electrochemical oxidation of polyphenols

  松本 健嗣, 堀田 弘樹, 木村 行宏, 大堺 利行

  日本化学会第99春季年会, 2019年03月, 英語, 甲南大学, 国内会議

  口頭発表（一般）


• A dual role for calcium in expanding the spectral diversity and stability of LH1-RC photocomplexes of purple phototrophic bacteria

  Imanishi, M, Takenouchi, M, Takaichi, S, Nakagawa, S, Saga, Y, Takenaka, S, Madigan, M.T, Overmann, J, Wang-Otomo, Z.-Y, Kimura, Y

  The 57th Annual Meeting of the BSJ, 2019年, 英語, Miyazaki


• Spectroscopic characterization of a bacteriochlorophyll b-based LH1-RC complexes from thermophilic purple bacterium Blastochloris tepida

  Kimura, Y, Seto, R, Kishi, R, Imanishi, M, Takaichi, S, Takenaka, S, Madigan, M.T, Wang-Otomo, Z.-Y

  The 57th Annual Meeting of the BSJ, 2019年, 英語, Miyazaki


• ポリフェノールの電解酸化機構の解明

  松本 健嗣, 堀田 弘樹, 木村 行宏, 大堺 利行

  若手フロンティア研究会, 2018年12月, 日本語, 神戸大学百年記念館, 国内会議

  ポスター発表


• 全電解-HPLCによるポリフェノール電解酸化機構の比較

  松本 健嗣, 堀田 弘樹, 木村 行宏, 大堺利行

  第64回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会, 2018年11月, 日本語, 壱岐の島ホール（長崎県）, 国内会議

  ポスター発表


• ポリフェノールの電解酸化生成物の比較

  松本 健嗣, 堀田 弘樹, 福士惠一, 木村 行宏, 大堺 利行

  日本分析化学会第68年会, 2018年09月, 日本語, 日本分析化学会, 東北大学, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Where is the quinone gate in purple photosynthetic bacterial LH1-RC complex?

  Zheng-Yu Wang-Otomo, Yukihiro Kimura

  The 56th Annual Meeting of the BSJ, 2018年09月, 英語, Okayama, 国内会議

  シンポジウム・ワークショップパネル（指名）


• Origin of the anomalous uphill energy gap in the light-harvesting reaction center from purple photosynthetic bacterium strain 970

  Michie Imanishi, Masayuki Kobayashi, Shinji Takenaka, M. T. Madigan, Zheng-Yu Wang-Otomo, Yukihiro Kimura

  The 56th Annual Meeting of the BSJ, 2018年09月, 英語, Okayama, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Light-induced FTIR spectroscopic studies on quinone exchange mechanism of the LH1-RC complexes from native and chimeric purple bacteria

  Rikako Kishi, Michie Imanishi, Kanako Hashimoto, V.P.K Nagashima, Masayuki Kobayashi, Shinji Takenaka, Zheng-Yu Wang-Otomo, Yukihiro Kimura

  The 56th Annual Meeting of the BSJ, 2018年09月, 英語, Okayama, 国内会議

  ポスター発表


• ポリフェノールの電解酸化機構の解明

  松本 健嗣, 堀田 弘樹, 木村 行宏, 大堺 利行

  日本分析化学会中部支部・近畿支部合同夏期セミナー, 2018年08月, 日本語, 日本分析化学会, 福井大学, 国内会議

  ポスター発表


• 同位体標識化された好熱性紅色硫黄細菌由来LH1-RC複合体の振動分光学的解析

  木村行宏, 今西三千絵, 永麗, 大野隆, 中川支央里, 佐賀佳央, M.T. Madigan, 大友征宇

  第26回光合成セミナー：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

  ポスター発表


• 紅色光合成細菌Thiorhodovibrio Strain 970が示す異常なLH1 Qyレッドシフトの起源

  今西三千絵, 竹之内瑞貴, 小林正幸, 竹中慎治, M.T. Madigan, J. Overmann, 大友征宇, 木村行宏

  第26回光合成セミナー：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

  口頭発表（一般）


• 好熱性および好塩性を示すHalorhodospira halochloris由来光捕集反応中心複合体の特性解析

  能島紳吾, 小林正幸, 竹中慎治, M.T. Madigan, 大友征宇, 木村行宏

  第26回光合成セミナー：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

  ポスター発表


• 光誘起FTIR分光法を用いた紅色細菌由来LH1-RC複合体におけるキノン分子の追跡

  岸利華子, 今西三千絵, 小林正幸, 永島賢治, 竹中慎治, M.T. Madigan, 大友征宇, 木村行宏

  第26回光合成セミナー：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

  ポスター発表


• LH2タンパク質のB800バクテリオクロロフィルaのクロリン環色素への置換

  山下眞花, 大塚悠史, 川野聖志朗, 今西三千絵, 木村行宏, 佐賀佳央

  第26回光合成セミナー：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

  口頭発表（一般）


• ヘリオバクテリア膜の光駆動キノン還元反応をFTIR法により検出する試み

  小島理沙, 岸利華子, 木村行宏, 大岡宏造

  第9回日本光合成学会, 2018年05月, 日本語, 仙台, 国内会議

  ポスター発表


• カフェイン酸の電解酸化に伴う再還元能獲得に対する溶媒の影響

  松本 健嗣, 堀田 弘樹, 木村 行宏, 大堺 利行

  第78回分析化学討論会, 2018年05月, 日本語, 日本分析化学会, 山口大学, 国内会議

  口頭発表（一般）


• BChl bをもつ好熱性紅色非硫黄細菌Blastochloris tepida由来LH1-RCの特性評価

  川上知朗, 鈴木駿平, 本田舞, 竹之内瑞貴, 高市真一, 塚谷祐介, 木村行宏, M.T. Madigan, 大友征宇

  第9回日本光合成学会, 2018年05月, 日本語, 仙台, 国内会議

  ポスター発表


• 963 nmにQy遷移をもつ紅色細菌Thiorhodovibrio strain 970由来LH1-RCの特性評価

  竹之内瑞貴, 川上知朗, 高市真一, 木村行宏, M.T. Madigan, J. Overmann, 大友征宇

  第9回日本光合成学会, 2018年05月, 日本語, 仙台, 国内会議

  ポスター発表


• カフェイン酸の電解酸化機構の解析

  松本 健嗣, 木村 行宏, 大堺 利行, 山崎 祥子, 堀田 弘樹

  第63回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会, 2017年11月, 日本語, 海峡メッセ下関, 国内会議

  口頭発表（一般）


• カフェイン酸の電解酸化機構の解明

  松本 健嗣, 堀田 弘樹, 木村 行宏, 大堺 利行

  日本分析化学会第66年会, 2017年09月, 日本語, 東京理科大学, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Monitoring of quinone reduction in the thermophilic purple bacterium Thermochromatium tedium by means of isotope-edited FTIR spectroscopy

  Imanishi Michie, Kishi Rikako, Zheng-Yu Wang-Otomo, Kimura Yukihiro

  The 55nd Annual Meeting of the BSJ, 2017年09月, 英語, Kumamoto, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Co-crystallization of a bacterial photosynthetic electron-transfer complex

  Kawakami T, Liang, T, Okazaki, K, Kimura Yukihiro, Wang Zheng-Yu

  The 55th Annual Meeting of the BSJ, 2017年09月, 英語, Kumamoto, 国内会議

  ポスター発表


• 同位体標識化された好熱性紅色細菌Thermochromatium tediumにおけるキノール分子の振動分光学的検出

  岸利華子, 今西三千絵, 小林正幸, 大野 隆, 大友征宇, 木村 行宏

  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

  ポスター発表


• 新規好熱性紅色細菌Allochromatium tepidum由来LH1-RC複合体におけるCa依存型耐熱化機構のATR-FTIR分析

  能島伸吾, 今西三千絵, 呂淑文, 小林愛実, 大野 隆, 大友征宇, 木村 行宏

  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

  ポスター発表


• Thermochromatium tepidumおよびRhodobacter sphaeroides由来LH1-RCキメラ複合体の特性解析

  木村 行宏, 秋本誠志, 今西三千絵, 岸利華子, 橋本佳奈子, 大野 隆, 永島賢治, 大友征宇

  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

  口頭発表（一般）


• Spectroscopic and thermodynamic analyses of the LH1-RC complexes from a new thermophilic purple bacterium Allochromatium tepidu

  Shuwen Lyu, Imanishi Michie, Nojima Shingo, Manami Kobayashi, Ohno Takashi, Zheng-Yu Wang-Otomo, Kimura Yukihiro

  the 5th Awaji International Workshop on Electron Spin Science & Technology, 2017年06月, 英語, Awaji, Hyogo, 国際会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• Spectroscopic and thermodynamic characterization of LH1-RC complexes from Thermophilic purple bacteria

  Kimura Yukihiro

  8th OCARINA International Symposium, 2017年03月, 英語, Osaka, 国際会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• FTIR 分光法を用いた好熱性紅色細菌 Thermochromatium tepidumにおける光合成電子伝達反応のモニタリング

  今西三千絵, 橋本佳奈子, 永島賢治, 小林正幸, 由良優季, 大野 隆, 大友征宇, 木村 行宏

  第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月, 日本語, 鹿児島, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 新規好熱性紅色光合成細菌Allochromatium tepidum由来LH1-RCの耐熱性制御機構

  呂淑文, 大友征宇, M.T. Madigan, 木村 行宏, 大野 隆

  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

  口頭発表（一般）


• 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

  橋本佳奈子, 秋本誠志, 大友征宇, 永島賢治, 大野 隆, 木村 行宏

  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

  ポスター発表


• 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

  橋本佳奈子, 木村 行宏, 秋本誠志, 永島賢治, 大友征宇, 大野 隆

  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

  口頭発表（一般）


• Spectroscopic characterization of site-directed mutants in light-harvesting 1 complex from Thermochromatium tepidum

  Hashimoto Kanako, Nagashima V.P. Kenji, Akimoto Seiji, Ohno Takashi, Wang Zheng-Yu, Kimura Yukihiro

  The 54nd Annual Meeting of the BSJ, 2016年11月, 英語, Tsukuba, 国内会議

  ポスター発表


• Purification and spectroscopic characterization of the light-harvesting complexes from thermophilic purple bacterium Allochromatium tepidum

  Nakamura Natsuki, Lyu Shuwen, Okoshi Kei, Okazaki Kodai, Kawakami Tomoaki, M.T. Madigan, Wang Zheng-Yu, Kimura Yukihiro

  The 54nd Annual Meeting of the BSJ, 2016年11月, 英語, Tsukuba, 国内会議

  ポスター発表


• Functional and structural roles of calcium ion in the reaction center complex from thermophilic purple photosynthetic bacterium

  Imanishi Michie, Kobayashi Manami, Kobayashi Masayuki, Matsuzaki Mari, Yura Yuki, Ohno Takashi, Wang Zheng-Yu, Kimura Yukihiro

  The 54nd Annual Meeting of the BSJ, 2016年11月, 英語, Tsukuba, 国内会議

  ポスター発表


• Spectroscopic and thermodynamic characterization of the metal-binding sites in the LH1-RC complex from thermophilic purple sulfur bacterium Thermochromatium tepidum

  Kimura Yukihiro, Yura Yuki, Hayashi Yusuke, Yong Li, Onoda Moe, Wang Zheng-Yu, Ohno Takashi

  17th International Congress on Photosynthesis, 2016年08月, 英語, Maastricht, The Netherlands, 国際会議

  ポスター発表


• Crystal structures reveal molecular basis for the bacterial LH1 Qy transition and its thermostability

  Wang Zheng-Yu, Yu Long-Jian, Kawakami Tomoaki, Kimura Yukihiro

  17th International Congress on Photosynthesis, 2016年08月, 英語, Maastricht, The Netherlands, 国際会議

  ポスター発表


• Characterization of the LH complexes from a new thermophilic purple bacterium Allochromatium tepidum

  Kawakami Tomoaki, Nakamura Natsuki, Kimura Yukihiro, Okazaki Kodai, Okoshi Kei, M.T. Madigan, Wang Zheng-Yu

  Light-harvesting satellite meeting of 17th International Congress on Photosynthesis, 2016年08月, 英語, Egmond aan Zee, The Netherlands, 国際会議

  ポスター発表


• Characterization of the LH complexes from a new thermophilic purple bacterium Allochromatium tepidum

  Kawakami Tomoaki, Nakamura Natsuki, Kimura Yukihiro, Okazaki Kodai, Okoshi Kei, M.T. Madigan, Wang Zheng-Yu

  17th International Congress on Photosynthesis, 2016年08月, 英語, Maastricht, The Netherlands, 国際会議

  ポスター発表


• 新規好熱性紅色硫黄細菌Allochromatium tepidum由来LH1-RCの特性解析

  呂淑文, 木村 行宏, 大野 隆, M.T. Madigan, 大友 征宇

  第24回光合成セミナー：反応中心と色素系の多様性, 2016年07月, 日本語, 京都, 国内会議

  ポスター発表


• 888nmにQy遷移をもつ紅色細菌LH1の構造解析

  于龍江, 川上知朗, 木村 行宏, 大友 征宇

  第24回光合成セミナー：反応中心と色素系の多様性, 2016年07月, 日本語, 京都, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Effects of metal cations on charge separated states of the reaction center from thermophilic purple photosynthetic bacterium Thermochromatium tepidum

  Kimura Yukihiro, Matsuzaki Mari, Yura Yuki, Wang Zheng-Yu, Ohno Takashi

  The 4th Awaji International Workshop on Electron Spin Science & Technology, 2016年06月, 英語, Awaji, Hyogo, 国際会議

  ポスター発表


• 好熱性紅色細菌Thermochromatium tepidum由来光捕集1反応中心複合体における 吸収特性および耐熱性制御の分子機構

  木村 行宏, 由良 優季, 永 麗, 大野 隆, 大友 征宇

  植物生理学会年会 第一回光合成細菌ワークショップ, 2016年03月, 日本語, 盛岡, 国内会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• Analysis of Molecular Mechanism for the Enhanced Stability of Flavonoid Compounds

  卜部 綾佳, 木村 行宏, 大竹 春花, 大野 隆

  The 96th Annual Meeting 2016 of CSJ, 2016年03月, 英語, Kyoto, 国内会議

  ポスター発表


• Molecular mechanisms for enhanced thermal and light stabilities of flavonoids by metal cations and polysaccharides

  Ohno Takashi, Tachibana Noriko, Urabe Ayaka, Otake Haruka, Kimura Yukihiro

  The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies, Honolulu, 2015年12月, 英語, 国際会議

  ポスター発表


• Towards elucidating the unusual absorption behavior and enhanced thermostability of the LH1-RC complex from Thermochromatium tepidum

  Kawakami Tomoaki, Yu L.-J, Kimura Yukihiro, Wang Zheng-Yu

  The 53nd Annual Meeting of the BSJ, 2015年09月, 英語, Kanazawa, 国内会議

  ポスター発表


• Monitoring of metal-binding sites and metal-protein interactions in the LH1-RC complex from thermophilic purple photosynthetic bacteria

  Yura Yuki, Kimura Yukihiro, Hayashi Yusuke, Yong Li, Onoda Moe, Wang Zheng-Yu, Ohno Takashi

  The 53nd Annual Meeting of the BSJ, 2015年09月, 英語, Kanazawa, 国内会議

  ポスター発表


• Molecular mechanisms for the enhanced thermal stability of LH1-RC complex from Thermochromatium tepidum: isotope-edited FTIR spectroscopy

  Kimura Yukihiro, Yura Yuki, Yong Li, Wang Zheng-Yu, Ohno Takashi

  The 53nd Annual Meeting of the BSJ, 2015年09月, 英語, Kanazawa, 国内会議

  ポスター発表


• Detection of quinone molecules in the LH1-RC complex from the thermophilic purple photosynthetic bacterium Thermochromatium tepidum

  Matsuzaki Mari, Yura Yuki, Ohno Takashi, Wang Zheng-Yu, Kimura Yukihiro

  The 53nd Annual Meeting of the BSJ, 2015年09月, 英語, Kanazawa, 国内会議

  ポスター発表


• 好熱性紅色細菌Thermochromatium tepidum由来光捕集１反応中心複合体におけるCa2+結合サイトの特性解析

  木村 行宏, 由良 優季, 永 麗, 大野 隆, 大友 征宇

  第23回光合成セミナー：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

  口頭発表（一般）


• Thermodynamic analysis of metal-protein interaction in the light-harvesting 1 reaction center complex from purple sulfur bacteria

  Kimura Yukihiro, Hayashi Yusuke, Wang Zheng-Yu, Ohno Takashi

  The 52nd Annual Meeting of the BSJ, 2014年09月, 英語, Sapporo, Hokkaido, 国内会議

  ポスター発表


• Isotope-edited ATR-FTIR analysis of light-harvesting 1 reaction center complex from thermophilic purple photosynthetic bacteria

  Yura Yuki, Kimura Yukihiro, Wang Zheng-Yu, Ohno Takashi

  The 52nd Annual Meeting of the BSJ, 2014年09月, 英語, Sapporo, Hokkaido, 国内会議

  ポスター発表


• 同位体置換された好熱性紅色細菌Thermochromatium tepidum由来光捕集１反応中心複合体の振動分光学的解析

  木村 行宏, 由良 優季, 永 麗, 大友 征宇, 大野 隆

  第２２回光合成セミナー：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

  ポスター発表


• 好熱性紅色細菌由来光捕集１反応中心複合体のメタロミクス解析

  林 勇介, 木村 行宏, 大友 征宇, 大野 隆

  第２２回光合成セミナー：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

  ポスター発表


• Metal cations modulate protein conformation and thermal stability of light-harvesting 1 reaction center complexes from purple sulfur photosynthetic bacteria

  Kimura Yukihiro, Yura Yuki, Yong Li, Wang Zheng-Yu, Ohno Takashi

  The 2nd Awaji International Workshop on Electron Spin Science & Technology, 2014年06月, 英語, Awaji, Hyogo, 国際会議

  [招待有り]

  口頭発表（招待・特別）


• 鉄(III)及び酸性多糖類共存系におけるアントシアニンの耐久性及び機能評価

  立花 典子, 木村 行宏, 大野 隆

  日本化学会第93春季年会, 2013年03月, 日本語, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 全反射吸収赤外分光法による紅色硫黄光合成細菌Thermochromatium tepidum由来光捕集1膜蛋白質複合体の構造解析”、 日本化学会第93春季年会

  永 麗, 木村 行宏, 大友 征宇, 大野 隆

  日本化学会第93春季年会, 2013年03月, 日本語, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 好熱性紅色細菌由来光捕集1反応中心複合体の耐熱化を制御する構造変化の振動分光学的検出

  木村 行宏, 永 麗, 有川 曜央, 大友 征宇, 大野 隆

  第20回光合成の色素系と反応中心に関するセミナー, 2013年, 日本語, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Molecular mechanisms for the enhanced thermal stability and unusually red-shifted Qy transition of light-harvesting 1 complexes from thermophilic purple sulfur bacterium Thermochromatium tepidum as revealed by vibrational spectroscopy

  Kimura Yukihiro, Yong Li, Arikawa Teruhisa, Inada Yuta, Wang Zheng-Yu, Ohno Takashi

  16th International Congress on Photosynthesis, 2013年, 英語, 国際会議

  ポスター発表


• 灌流誘起赤外分光法による光合成膜蛋白質複合体の構造解析

  永 麗, 木村 行宏, 大野 隆

  第473回日本農芸化関西支部講演会, 2012年, 日本語, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 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

  丸谷 曜子, 山内 靖雄, 秋本 誠志, 木村 行宏, 水谷 正治, 杉本 幸裕

  第53回日本植物生理学会年会, 2012年, 日本語, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 紅色硫黄細菌由来光捕集1複合体における色素—蛋白質相互作用の解析

  木村 行宏, 永 麗, 有川 曜央, 沼田 朋子, 大友 征宇, 大野 隆

  第20回光合成の色素系と反応中心に関するセミナー, 2012年, 日本語, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 紅色硫黄光合成細菌由来cytochrome c’の熱安定性におけるC末端近傍アミノ酸残基の影響

  春日 草千子, 木村 行宏, 古澤 敬, 大野 隆, 大友 征宇

  日本化学会第92春季年会, 2012年, 日本語, 国内会議

  ポスター発表


• 好熱性紅色硫黄細菌Thermochromatium tepidum由来光捕集１複合体におけるBChl-aとTrp残基間の水素結合相互作用

  永 麗, 木村 行宏, 沼田 朋子, 稲田 勇太, 有川 曜央, 大友 征宇, 大野 隆

  第50回日本生物物理学会年会, 2012年, 英語, 国内会議

  ポスター発表


• 好熱性紅色硫黄細菌Thermochromatium tepidum由来cytochrome c’における耐熱化メカニズムの検討

  春日 草千子, 木村 行宏, 古澤 敬, 大野 隆, 大友 征宇

  第50回日本生物物理学会年会, 2012年, 英語, 国内会議

  ポスター発表


• 金属及び機能性多糖類によるアントシアニンの耐熱性向上メカニズムの検証

  立花 典子, 木村 行宏, 大野 隆

  日本化学会第92春季年会, 2012年, 日本語, 国内会議

  ポスター発表


• 金属イオンに制御される好熱性紅色光合成細菌由来光捕集反応中心複合体１の色素―蛋白質間相互作用

  木村 行宏, 稲田 勇太, 有川 曜央, 沼田 朋子, 永 麗, 大友 征宇, 大野 隆

  日本化学会第92春季年会, 2012年, 日本語, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Detection of pigment-protein interactions in photosynthetic purple bacteria by Near Infrared Raman Spectroscopy

  Numata Tomoko, Inada Yuta, Yong Li, Arikawa Teruhisa, Wang Zheng-Yu, Ohno Takashi, Kimura Yukihiro

  Japan Analytical & Scientific Instruments Show, 2012年, 英語, 国際会議

  ポスター発表


• 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

  丸谷 曜子, 山内 靖雄, 秋本 誠志, 木村 行宏, 水谷 正治, 杉本 幸裕

  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

  口頭発表（一般）


• 好熱性紅色細菌Thermochromatium tepidum由来光捕集反応中心複合体の色素—蛋白質間相互作用における金属イオンの役割

  稲田 勇太, 有川 曜央, 大友 征宇, 木村 行宏, 大野 隆

  第472回日本農芸化関西支部講演会, 2011年, 日本語, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 好熱性光合成細菌由来の電子伝達タンパク質の機能評価と構造解析

  鈴木 秀明, 平野 優, 木村 行宏, 高崎 将充, 源氏 梨恵, 古澤 敬, 三木 邦夫, 大友 征宇

  第38回生体分子科学討論会, 2011年, 日本語, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Thermochromatium tepidum由来光捕集反応中心複合体における金属結合サイトの特性解析

  稲田 勇太, 木村 行宏, 大友 征宇, 大野 隆

  第19回光合成の色素系と反応中心に関するセミナー, 2011年, 日本語, 国内会議

  口頭発表（一般）


• 生合成的にSr2+置換された好熱性紅色硫黄細菌Thermochromatium tepidumにおける色素蛋白質複合体の特性評価

  木村 行宏, 稲田 勇太, 春日 草千子, 佐々木 悠子, Long-jiang Yu, Wang Zheng-Yu, 大野 隆

  第48回日本生物物理学会年会, 2010年, 英語, 国内会議

  ポスター発表


• 光化学系Ⅱ酸素発生複合体における表在性蛋白質PsbPとカルシウムの構造的、機能的役割

  永 麗, 木村 行宏, 大野 隆

  日本農芸化学会関西支部第467回講演会, 2010年, 日本語, 国内会議

  口頭発表（一般）


• Structural and functional roles of metal cations in the Photosynthetic core complex from thermophilic purple sulfur bacterium Thermochromatium tepidum

  Kimura Yukihiro, Inada Yuta, Hirano Yu, Yu Long-Jiang, Wang Zheng-Yu, Ohno Takashi

  The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies, Honolulu, 2010年, 英語, 国際会議

  ポスター発表


• Strontium Ions Are Functionally Replaceable with Calcium Ions in the Light-Harvesting 1 Reaction Center Core Complex from Thermophilic Purple Sulfur bacterium Thermochromatium tepidum

  Kimura Yukihiro, Inada Yuta, Yu Long-Jiang, Ohno Takashi, Wang Zheng-Yu

  15th International Congress on Photosynthesis, 2010年, 英語, 国際会議

  ポスター発表


• Interaction between dietary fibers and toxic heavy metals as revealed by vibrational specroscopy

  Ohno Takashi, Tachibana Noriko, Hamada Yukiko, Manabe Siori, Kimura Yukihiro

  The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies, Honolulu, 2010年, 英語, 国際会議

  ポスター発表


• Calcium Ions Are Involved in the Thermostability and the Unusual Red-Shift of LH1 Qy Transition of the Core Complex from Thermophilic Purple Sulfur Bacterium Thermochromatium tepidum

  Kimura Yukihiro, Yu Long-Jiang, Hirano Yu, Suzuki Hiroyuki, Wang Zheng-Yu

  15th International Congress on Photosynthesis, 2010年, 英語, 国際会議

  ポスター発表


• 好熱性紅色光合成細菌由来Cytochrome c’の耐熱性に関する研究

  木村 行宏, 平野 優, 鈴木 秀明, 佐々木 悠子, 大野 隆, 三木 邦夫, Wang Zheng-Yu

  特定領域研究「生体超分子構造」第6回公開シンポジウム, 2009年, 日本語, 国内会議

  ポスター発表


• 好熱性光合成細菌由来のFlavocytochrome cとCytochrome c’の結晶構造解析と機能評価

  源氏 梨恵, 平野 優, 木村 行宏, 木村 綾乃, 三木 邦夫, 大友 征宇

  第9回日本蛋白質科学会年会, 2009年, 日本語, 国内会議

  ポスター発表


• 好熱性光合成細菌Thermochromatium tepudum由来光捕集タンパク質—反応中心複合体の構造解析

  平野 優, Long-jiang Yu, 木村 行宏, 鈴木 宏昭, Wang Zheng-Yu, 三木 邦夫

  特定領域研究「生体超分子構造」第6回公開シンポジウム, 2009年, 日本語, 国内会議

  ポスター発表


• 光合成光捕集反応中心複合体におけるCa2+結合部位の検証

  加藤 悟吾, Long-jiang Yu, 平野 優, 木村 行宏, Wang Zheng-Yu

  特定領域研究「生体超分子構造」第6回公開シンポジウム, 2009年, 日本語, 国内会議

  ポスター発表


• On the Excitation-Trap Dynamics, Red Absorption and Thermal Stability of the LH1-RC Complex from Photosynthetic Bacterium Thermochromatium tepidum

  Ma Fei, Kimura Yukihiro, Yu Long-Jiang, Wang Peng, Ai Xi-Cheng, Wang Zheng-Yu, Zhang Jian-Ping

  Conference on Lasers and Electro-Optics/Pacific Rim, 2009年, 英語, 国際会議

  ポスター発表

• American Chemical Society


• 日本農芸化学会


• 日本生物物理学会

• 極限環境光合成微生物における３重耐性化と近赤外光利用の分子戦略

  木村 行宏

  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, 2022年04月 - 2025年03月


• 近赤外光応答型光合成エネルギー変換を担うキノン-キノール輸送機構の解明

  木村 行宏

  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), 新学術領域研究(研究領域提案型), 神戸大学, 2020年11月 - 2022年03月

  本研究では紅色細菌由来のLH1-RC、キノン、脂質を用いて光合成膜を再構成する手法を確立し、様々な組み合わせで再構成した膜について、キノン還元からキノール輸送に至るキノン動態をモニタリングすることにより、膜内部におけるキノン動態の直接的な実験的証拠を得ること、ならびにキノン-タンパク質間相互作用やキノン-脂質間相互作用を検証することにより、キノン-キノール輸送経路およびその分子機構を明らかにすることを目的とした。具体的には、(1) 天然および人工再構成膜調製法の確立、(2) 光合成膜およびLH1-RCにおけるキノール生成の検出、(3) 天然再構成膜、人工再構成膜におけるキノール生成の検出、(4) 再構成膜系キノール生成における同位体置換、キノン置換、脂質置換の効果、(5) ATR-FTIRおよびHPLCを用いた遊離キノールの検出、(6) 形状の異なるLH1-RCを用いた比較研究について検討してきた。 本年度は(3)、(4)の人工再構成膜の系について重点的に研究を進めた。主要構成脂質であるCardiolipin、Phosphatidylglycerol、Phosphatidylethanolamine、Phosphatidylcholineを用いた人工膜の再構成条件を最適化し、光誘起赤外分光法によるキノン・キノール由来の信号検出に成功した。(5)については遊離キノンが検出されなかったことから、LH1-RCのキノン輸送において膜脂質の重要性が示唆された。(6)については、C字型のLH1、キノン輸送関連タンパク質であるPuf XやProtein Uを有するRba. sphaeroidesを用いて測定を行なった結果、キノンの還元に対するC字型リング形状、Puf XやProtein U欠損の効果はほとんど見られなかったが、キノンの拡散輸送に対する効果について現在も検証を進めている。


• 紅色光合成細菌による近赤外光電変換メカニズムの解明

  木村 行宏

  科学研究費補助金／基盤研究(C), 2019年04月 - 2022年03月, 研究代表者

  競争的資金


• 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

  木村 行宏

  学術研究助成基金助成金／基盤研究(C), 2016年04月 - 2019年03月, 研究代表者

  競争的資金


• 膜蛋白質耐熱化のメタロミクス研究

  木村 行宏

  科学研究費補助金／基盤研究(C), 2012年04月 - 2015年03月, 研究代表者

  競争的資金


• 金属イオンによって誘起される光合成光捕集複合体の構造と機能変化

  大友征宇

  日本学術振興会, 科学研究費補助金／基盤研究(C), 基盤研究(C), 茨城大学, 2011年 - 2013年

  自然界最古のアンテナ・光電変換機能をもつ光合成分子機械の立体構造を原子レベルの分解能で決定した。その構造情報から光捕集と電荷分離の作動原理およびこれらの機能を制御する金属イオンの役割を明らかにした。また、光捕集を司るアンテナ複合体において色素分子間の幾何学的配置及び色素タンパク質間の相互作用も解明した。これにより、光捕集複合体から反応中心複合体への励起エネルギー移動ならびに反応中心からキノンプールへの電子伝達を規定する構造因子を突き止めた。本研究より得られた成果は、今年のNature誌にArticleとして掲載され，当分野今後の研究の飛躍につながるものと期待される。

  競争的資金


• 好熱性紅色光合成細菌のカルシウムイオンによる耐熱性獲得機構の解明

  木村 行宏

  日本学術振興会, 科学研究費補助金／若手研究(B), 若手研究(B), 神戸大学, 2008年 - 2010年, 研究代表者

  Ca^<2+>との相互作用により耐熱性と異常な吸収特性を示す好熱性紅色細菌Thermochromatium tepidum由来光捕集反応中心複合体の分光学的、熱力学的解析を行い、光捕集複合体C末端近傍とCa^<2+>の相互作用により顕著な構造変化は起こさず、色素の配向状態や蛋白質の熱安定性が精密に制御されていることを明らかにした。また、Sr^<2+>が生合成的にCa^<2+>と置換し得ることを見出し、その特性評価を行った。

  競争的資金


• 光合成酸素発生反応機構の解明：マンガンクラスターによる水分解反応の直接検出

  木村 行宏

  日本学術振興会, 科学研究費補助金／若手研究(B), 若手研究(B), 独立行政法人理化学研究所, 2002年 - 2003年, 研究代表者

  光化学系IIマンガン(Mn)クラスターの配位構造及びMnクラスターが水を酸化して酸素を発生する反応機構を明らかにすることを目的とした。本年度は下記1-3について研究を行った。 1.低波数(650-350cm^<-1>)赤外分光法により同位体標識(^<15>N及び^<13>C)された光化学系IIコア標品(ラン藻Synechocystis sp.PCC6803)の光誘起赤外吸収差スペクトルを測定し、Mhクラスターの骨格振動もしくはMnと酸素配位子間の相互作用に由来するバンドを特定した。また、低波数領域におけるアミノ酸配位子の炭素及び酸素に由来するバンドを特定した。 2.Mnクラスターの推定上の配位子と考えられているD1タンパク質のC末端アラニン(D1-Ala344)を構造的に最も類似性の高いグリシンに変異させることにより、Mnクラスターの骨格構造やアミノ酸配位子の配位構造を反映する振動モードに顕著な変化が見られたことから、C末端アラニンがMnクラスターの配位子であることを強く示唆する結果が得られた。また、複数のカルボキシレートを有する金属キレーターがMnクラスターの配位構造を変形させることを明らかにした。 3.光合成酸素発生反応の4つの状態間遷移に対応する光誘起赤外吸収スペクトル(1700-800cm^<-1>)を測定した。得られたスペクトルに対する^<15>N及び^<13>C同位体置換の効果について分析し、アミノ酸配位子に由来する振動を特定した。この領域ではH_2^<18>O置換の効果が見られなかったため、650-350cm^<-1>の領域について各状態間遷移に対応するH_2^<18>O置換の効果を検証した。その結果、650-600cm^<-1>に全ての状態間遷移において同位体シフトが観測され、これらがMnクラスターによる水分解反応もしくは酸素発生反応に密接に関与するクラスターの骨格構造の変化を反映するものであることが示された。

  競争的資金