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Photosynthesis research2020Dec01Vol.146issue(1-3)

バクテリオクロロフィルCのQバンドヒアパークロミズムとBバンドヒトクロミズムは、緑色の光合成細菌クロロフェレフェレフェススaurantiacusのクロロソームのオリゴマー構造を調査するためのツールとしてのツールとしてのツールとしてです

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

緑色の光合成細菌のクロロソームは、長距離の自然光産卵アンテナの最も驚くべき例です。クロロソームは、すべての既知の光合成光放射構造の中で最大です(凝集状態の〜104-105色素)。クロロソームバクテリオクロロフィル(BCHL)C/D/E分子は、自己組織化を介して組織化されており、効率的な光収穫のための足場を提供するためにタンパク質を必要としません。多くの調査にもかかわらず、クロロソームアンテナの空間構造に関するコンセンサスはまだ到達していません。現在の研究では、緑色の光合成細菌クロロフェレクサス(CFX。)AurantiacusのクロロソームBCHL C Q/B吸収帯の高染色体/低クロミズムを研究しました。クロロソームは異なる光強度の下で成長した細胞から分離されたため、前に発見したように、BCHL Cアンテナとそのユニットビルディングブロックの両方のサイズが異なりました。Q-/Bバンドの高染色/低クロミズムは、クロロソームアンテナのサイズに比例することを実験的に示しました。理論的には、これらの発見を、BCHLSのj-/h-凝集体のためにqバンドとB帯域の間で励起された強度借入の観点から説明しました。Gülen(Photosynth Res 87:205-214、2006)によって開発された理論は、凝集体の構造に対するQ-/Bバンドの高染色症/低クロミズムの依存性を示しました。ユニットビルディングブロック内の励起子結合BCHL C線形鎖のモデルの場合、理論は、鎖あたりの分子数の増加と鎖の数の増加とともに、高染色/低クロミズムの増加を予測しました。。このモデルが分光法実験に適していることを保証し、in vivoでのBCHL C低梱包密度に近似することが以前に示されていました。提示されたQ-/B-Band Hyperchromism/Hypochromismの実験的および理論的研究により、CFXのユニットビルディングブロックが結論付けることができました。Aurantiacus chlorosomesは、いくつかの短いBCHL C鎖で構成されています。この結論は、CFXに関する以前の線形および非線形分光法の研究に準拠しています。Aurantiacusクロロソーム。

緑色の光合成細菌のクロロソームは、長距離の自然光産卵アンテナの最も驚くべき例です。クロロソームは、すべての既知の光合成光放射構造の中で最大です(凝集状態の〜104-105色素)。クロロソームバクテリオクロロフィル(BCHL)C/D/E分子は、自己組織化を介して組織化されており、効率的な光収穫のための足場を提供するためにタンパク質を必要としません。多くの調査にもかかわらず、クロロソームアンテナの空間構造に関するコンセンサスはまだ到達していません。現在の研究では、緑色の光合成細菌クロロフェレクサス(CFX。)AurantiacusのクロロソームBCHL C Q/B吸収帯の高染色体/低クロミズムを研究しました。クロロソームは異なる光強度の下で成長した細胞から分離されたため、前に発見したように、BCHL Cアンテナとそのユニットビルディングブロックの両方のサイズが異なりました。Q-/Bバンドの高染色/低クロミズムは、クロロソームアンテナのサイズに比例することを実験的に示しました。理論的には、これらの発見を、BCHLSのj-/h-凝集体のためにqバンドとB帯域の間で励起された強度借入の観点から説明しました。Gülen(Photosynth Res 87:205-214、2006)によって開発された理論は、凝集体の構造に対するQ-/Bバンドの高染色症/低クロミズムの依存性を示しました。ユニットビルディングブロック内の励起子結合BCHL C線形鎖のモデルの場合、理論は、鎖あたりの分子数の増加と鎖の数の増加とともに、高染色/低クロミズムの増加を予測しました。。このモデルが分光法実験に適していることを保証し、in vivoでのBCHL C低梱包密度に近似することが以前に示されていました。提示されたQ-/B-Band Hyperchromism/Hypochromismの実験的および理論的研究により、CFXのユニットビルディングブロックが結論付けることができました。Aurantiacus chlorosomesは、いくつかの短いBCHL C鎖で構成されています。この結論は、CFXに関する以前の線形および非線形分光法の研究に準拠しています。Aurantiacusクロロソーム。

Chlorosomes of green photosynthetic bacteria are the most amazing example of long-range ordered natural light-harvesting antennae. Chlorosomes are the largest among all known photosynthetic light-harvesting structures (~ 104-105 pigments in the aggregated state). The chlorosomal bacteriochlorophyll (BChl) c/d/e molecules are organized via self-assembly and do not require proteins to provide a scaffold for efficient light harvesting. Despite numerous investigations, a consensus regarding the spatial structure of chlorosomal antennae has not yet been reached. In the present work, we studied hyperchromism/hypochromism in the chlorosomal BChl c Q/B absorption bands of the green photosynthetic bacterium Chloroflexus (Cfx.) aurantiacus. The chlorosomes were isolated from cells grown under different light intensities and therefore, as we discovered earlier, they had different sizes of both BChl c antennae and their unit building blocks. We have shown experimentally that the Q-/B-band hyperchromism/hypochromism is proportional to the size of the chlorosomal antenna. We explained theoretically these findings in terms of excitonic intensity borrowing between the Q and B bands for the J-/H-aggregates of the BChls. The theory developed by Gülen (Photosynth Res 87:205-214, 2006) showed the dependence of the Q-/B-band hyperchromism/hypochromism on the structure of the aggregates. For the model of exciton-coupled BChl c linear chains within a unit building block, the theory predicted an increase in the hyperchromism/hypochromism with the increase in the number of molecules per chain and a decrease in it with the increase in the number of chains. It was previously shown that this model ensured a good fit with spectroscopy experiments and approximated the BChl c low packing density in vivo. The presented experimental and theoretical studies of the Q-/B-band hyperchromism/hypochromism permitted us to conclude that the unit building block of Cfx. aurantiacus chlorosomes comprises of several short BChl c chains.This conclusion is in accordance with previous linear and nonlinear spectroscopy studies on Cfx. aurantiacus chlorosomes.

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