研究者詳細 - 浅井　智広

2024/12/13 更新

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アザイ　チヒロ

浅井　智広

AZAI Chihiro

所属

理工学部准教授

その他担当機関

理工学研究科生命科学専攻博士課程前期課程
理工学研究科生命科学専攻博士課程後期課程

連絡先

メールによる問い合わせは《こちら》から

ホームページ

http://www.ritsumei.ac.jp/lifescience/bioinfo/terauchi/index.html

外部リンク

学位

博士（理学）（大阪大学）
修士（理学）（大阪大学）

学歴

2010年6月

大阪大学理学研究科生物科学専攻博士後期修了
2007年3月

大阪大学理学研究科生物科学専攻博士前期修了
2005年3月

神戸大学理学部生物学科卒業

経歴

2023年4月 - 現在

中央大学理工学部生命科学科准教授
2018年4月 - 2023年3月

立命館大学生命科学部生命情報学科講師
2013年4月 - 2018年3月

立命館大学生命科学部生命情報学科助教
2011年4月 - 2013年3月

名古屋大学大学院理学研究科日本学術振興会特別研究員ＰＤ
2009年4月 - 2011年3月

大阪大学大学院理学研究科日本学術振興会特別研究員ＤＣ

所属学協会

国際光合成学会
日本植物生理学会
日本光合成学会
日本生物物理学会

研究キーワード

光合成、電子移動、分子進化、光合成細菌

研究分野

ライフサイエンス / ゲノム生物学
ライフサイエンス / 構造生物化学
ライフサイエンス / 分子生物学
ライフサイエンス / 生物物理学
ライフサイエンス / 機能生物化学
ライフサイエンス / 進化生物学
ライフサイエンス / 植物分子、生理科学
ライフサイエンス / 応用微生物学
ライフサイエンス / 応用生物化学

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論文

Genes for the type-I reaction center and galactolipid synthesis are required for chlorophyll a accumulation in a purple photosynthetic bacterium. 招待査読国際誌

Yusuke Tsukatani, Chihiro Azai, Tomoyasu Noji, Shigeru Kawai, Saori Sugimoto, Shigeru Shimamura, Yasuhiro Shimane, Jiro Harada, Tadashi Mizoguchi, Hitoshi Tamiaki, Shinji Masuda

Plant & cell physiology 2024年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

Anoxygenic photosynthesis is diversified into two classes: chlorophototrophy based on a bacterial type-I or type-II reaction center (RC). Whereas the type-I RC contains both bacteriochlorophyll and chlorophyll, type-II RC-based phototrophy relies only on bacteriochlorophyll. However, type-II phototrophic bacteria theoretically have the potential to produce chlorophyll a by the addition of an enzyme, chlorophyll synthase, because the direct precursor for the enzyme, chlorophyllide a, is produced as an intermediate of BChl a biosynthesis. In this study, we attempted to modify the type-II proteobacterial phototroph Rhodovulum sulfidophilum to produce chlorophyll a by introducing chlorophyll synthase, which catalyzes the esterification of a diterpenoid group to chlorophyllide a thereby producing chlorophyll a. However, the resulting strain did not accumulate chlorophyll a, perhaps due to absence of endogenous chlorophyll a-binding proteins. We further heterologously incorporated genes encoding the type-I RC complex to provide a target for chlorophyll a. Heterologous expression of type-I RC subunits, chlorophyll synthase, and galactolipid synthase successfully afforded detectable accumulation of chlorophyll a in Rdv. sulfidophilum. This suggests that the type-I RC can work to accumulate chlorophyll a and that galactolipids are likely necessary for the type-I RC assembly. The evolutionary acquisition of type-I RCs could be related to prior or concomitant acquisition of galactolipids and chlorophylls.

DOI： 10.1093/pcp/pcae076

PubMed

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Illuminating the coevolution of photosynthesis and Bacteria 査読国際誌

Arisa Nishihara, Yusuke Tsukatani, Chihiro Azai, Masaru K. Nobu

Proceedings of the National Academy of Sciences 121 ( 25 ) 2024年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Proceedings of the National Academy of Sciences

Life harnessing light energy transformed the relationship between biology and Earth—bringing a massive flux of organic carbon and oxidants to Earth’s surface that gave way to today’s organotrophy- and respiration-dominated biosphere. However, our understanding of how life drove this transition has largely relied on the geological record; much remains unresolved due to the complexity and paucity of the genetic record tied to photosynthesis. Here, through holistic phylogenetic comparison of the bacterial domain and all photosynthetic machinery (totally spanning >10,000 genomes), we identify evolutionary congruence between three independent biological systems—bacteria, (bacterio)chlorophyll-mediated light metabolism (chlorophototrophy), and carbon fixation—and uncover their intertwined history. Our analyses uniformly mapped progenitors of extant light-metabolizing machinery (reaction centers, [bacterio]chlorophyll synthases, and magnesium-chelatases) and enzymes facilitating the Calvin–Benson–Bassham cycle (form I RuBisCO and phosphoribulokinase) to the same ancient Terrabacteria organism near the base of the bacterial domain. These phylogenies consistently showed that extant phototrophs ultimately derived light metabolism from this bacterium, the last phototroph common ancestor (LPCA). LPCA was a non-oxygen-generating (anoxygenic) phototroph that already possessed carbon fixation and two reaction centers, a type I analogous to extant forms and a primitive type II. Analyses also indicate chlorophototrophy originated before LPCA. We further reconstructed evolution of chlorophototrophs/chlorophototrophy post-LPCA, including vertical inheritance in Terrabacteria, the rise of oxygen-generating chlorophototrophy in one descendant branch near the Great Oxidation Event, and subsequent emergence of Cyanobacteria. These collectively unveil a detailed view of the coevolution of light metabolism and Bacteria having clear congruence with the geological record.

DOI： 10.1073/pnas.2322120121

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Experimental and Theoretical Mutation of Exciton States on the Smallest Type-I Photosynthetic Reaction Center Complex of a Green Sulfur Bacterium Chlorobaclum tepidum 査読国際誌

Akihiro Kimura, Hirotaka Kitoh-Nishioka, Hirozo Oh-oka, Shigeru Itoh, Chihiro Azai

The Journal of Physical Chemistry B 2024年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1021/acs.jpcb.3c07424

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緑色硫黄細菌の光合成による水素およびメタンの生成招待査読

浅井智広

触媒（Catalysts and Catalysis） 65 ( 5 ) 282 - 286 2023年10月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：一般社団法人触媒学会

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Soluble domains of cytochrome c-556 and Rieske iron–sulfur protein from Chlorobaculum tepidum: Crystal structures and interaction analysis 査読国際誌

Hiraku Kishimoto, Chihiro Azai, Tomoya Yamamoto, Risa Mutoh, Tetsuko Nakaniwa, Hideaki Tanaka, Yohei Miyanoiri, Genji Kurisu, Hirozo Oh-oka

Current Research in Structural Biology 5 100101 - 100101 2023年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Elsevier BV

DOI： 10.1016/j.crstbi.2023.100101

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Photosynthesis | Green Bacteria – Energy Transfer and Electron Transport 招待査読

Hirozo Oh-oka, Jiro Harada, Chihiro Azai

Encyclopedia of Biological Chemistry III 2 333 - 351 2021年

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記述言語：英語掲載種別：論文集(書籍)内論文出版者・発行元：Elsevier

DOI： 10.1016/b978-0-12-819460-7.00031-1

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Anaerobic energy dissipation by glycosylated carotenoids in the green sulfur bacterium Chlorobaculum tepidum 招待査読国際誌

Chihiro Azai, Jiro Harada, Shogo Fujimoto, Shinji Masuda, Daisuke Kosumi

Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 403 112828 - 112828 2020年12月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Elsevier BV

DOI： 10.1016/j.jphotochem.2020.112828

Scopus

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Energy transfer and primary charge separation upon selective femtosecond excitation at 810 nm in the reaction center complex from Heliobacterium modesticaldum 査読

Risa Kojima, Hayata Yamamoto, Chihiro Azai, Chiasa Uragami, Hideki Hashimoto, Daisuke Kosumi, Hirozo Oh-oka

Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 401 112758 2020年10月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Elsevier BV

DOI： 10.1016/j.jphotochem.2020.112758

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Mutation of alanine-422 in KaiC leads to a low amplitude of rhythm in the reconstituted cyanobacterial circadian clock. 査読

Kazuki Nagata, Katsuaki Oyama, Atsushi Ota, Chihiro Azai, Kazuki Terauchi

The Journal of general and applied microbiology 66 ( 2 ) 140 - 146 2020年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

The cyanobacterial circadian oscillator can be reconstituted by mixing the purified clock proteins KaiA, KaiB, and KaiC with ATP in vitro, leading to a 24-h oscillation of KaiC phosphorylation. The cyanobacterial mutant pr1 carrying valine instead of alanine at position 422 of KaiC (KaiC-A422V) lost the ability to shift the phase of the circadian rhythm. In this study, we analyzed KaiC-A422V to investigate the effect of this single-residue substitution on the in vitro reconstitution of KaiC oscillation. KaiC-A422V exhibited low amplitude oscillations of phosphorylation with a smaller amount of Kai complex than wild-type KaiC (KaiC-WT). Although KaiA can stimulate KaiC phosphorylation, the phosphorylation level of KaiC-A422V is much lower than that of KaiC-WT even at higher KaiA concentrations. It has been suggested that monomer shuffling of KaiC is involved in entraining the in vitro rhythm. To examine whether KaiC-A422V has the capacity for monomer shuffling, we used the difference in the amplitude of the phosphorylation rhythms between KaiC-WT and KaiC-A422V as the indicator of monomer shuffling. When KaiC-A422V and KaiC-WT were mixed, the amplitude of the phosphorylation rhythm changed according to the mixing ratio. This suggests that KaiC-A422V has a reduced ability to shuffle monomers in hexameric KaiC. In addition, the A422V mutation resulted in a change of the stability of the KaiC protein.

DOI： 10.2323/jgam.2020.01.008

PubMed

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Synechocystis KaiC3 Displays Temperature- and KaiB-Dependent ATPase Activity and Is Important for Growth in Darkness 査読国際共著

Anika Wiegard, Christin Köbler, Katsuaki Oyama, Anja K. Dörrich, Chihiro Azai, Kazuki Terauchi, Annegret Wilde, Ilka M. Axmann

Journal of Bacteriology 202 ( 4 ) e00478-19 2020年1月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Society for Microbiology

The circadian clock influences the cyanobacterial metabolism, and deeper understanding of its regulation will be important for metabolic optimizations in the context of industrial applications. Due to the heterogeneity of cyanobacteria, characterization of clock systems in organisms apart from the circadian model Synechococcus elongatus PCC 7942 is required. Synechocystis sp. strain PCC 6803 represents a major cyanobacterial model organism and harbors phylogenetically diverged homologs of the clock proteins, which are present in various other noncyanobacterial prokaryotes. By our in vitro studies we unravel the interplay of the multiple Synechocystis Kai proteins and characterize enzymatic activities of the nonstandard clock homolog KaiC3. We show that the deletion of kaiC3 affects growth in constant darkness, suggesting its involvement in the regulation of nonphotosynthetic metabolic pathways.

DOI： 10.1128/jb.00478-19

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Heliobacterium modesticaldum光合成反応中心への選択励起における励起エネルギー移動および電子移動反応招待

小島理沙, 山元颯太, 浅井智広, 小澄大輔, 大岡宏造

2019年12月

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記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

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

T. Nakaniwa, R. Mutoh, K. Fushimi, A. Yasuda, T. Mizoguchi, H. Tamiaki, C. Azai, H. Tanaka, S. Itoh, H. Oh-oka, G. Kurisu

生物物理(Web) 58 ( Supplement 1-2 ) 2018年9月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等）

J-GLOBAL

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Soft X-Ray Imaging of Cellular Carbon and Nitrogen Distributions in Heterocystous Cyanobacteria 査読

Takahiro Teramoto, Chihiro Azai, Kazuki Terauchi, Masashi Yoshimura, Toshiaki Ohta

Plant Physiology 177 ( 1 ) 52 - 61 2018年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Oxford University Press (OUP)

DOI： 10.1104/pp.17.01767

Web of Science

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Light-Induced Electron Spin-Polarized (ESP) EPR Signal of the P800⁺ Menaquinone^– Radical Pair State in Oriented Membranes of Heliobacterium modesticaldum: Role/Location of Menaquinone in the Homodimeric Type I Reaction Center 査読

Toru Kondo, Masahiro Matsuoka, Chihiro Azai, Masami Kobayashi, Shigeru Itoh, Hirozo Oh-oka

The Journal of Physical Chemistry B 122 ( 9 ) 2536 - 2543 2018年2月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Chemical Society (ACS)

DOI： 10.1021/acs.jpcb.7b12171

Scopus

PubMed

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Rapid C8-vinyl reduction of divinyl-chlorophyllide a by BciA from Rhodobacter capsulatus 査読

Chihiro Azai, Manami Kobayashi, Tadashi Mizoguchi, Hitoshi Tamiaki, Kazuki Terauchi, Yusuke Tsukatani

Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 353 661 - 666 2018年2月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Elsevier BV

DOI： 10.1016/j.jphotochem.2017.09.010

Scopus

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軟X線顕微鏡による生きたシアノバクテリア中の細胞内元素分布の可視化

寺本高啓, 浅井智広, 吉村真史, 寺内一姫, 太田俊明

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

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J-GLOBAL

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Phosphorylation at Thr432 induces structural destabilization of the CII ring in the circadian oscillator KaiC 査読

Katsuaki Oyama, Chihiro Azai, Jun Matsuyama, Kazuki Terauchi

FEBS Letters 592 ( 1 ) 36 - 45 2017年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Wiley

DOI： 10.1002/1873-3468.12945

Scopus

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その他リンク： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full-xml/10.1002/1873-3468.12945
Determination of carbon-to-nitrogen ratio in the filamentous and heterocystous cyanobacterium Anabaena sp. PCC 7120 with single-cell soft X-ray imaging 査読

T Teramoto, M Yoshimura, C Azai, K Terauchi, T Ohta

Journal of Physics: Conference Series 849 012005 - 012005 2017年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）出版者・発行元：IOP Publishing

DOI： 10.1088/1742-6596/849/1/012005

Web of Science

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その他リンク： http://stacks.iop.org/1742-6596/849/i=1/a=012005?key=crossref.17476d78fccf1c31f9ed592a8f34b2fd
ブルーネイティブ電気泳動による時計タンパク質KaiCの動的構造解析招待査読

61 ( 2 ) 107 - 110 2017年

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記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.2198/electroph.61.107

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Conversion between two conformational states of KaiC is induced by ATP hydrolysis as a trigger for cyanobacterial circadian oscillation 査読

Katsuaki Oyama, Chihiro Azai, Kaori Nakamura, Syun Tanaka, Kazuki Terauchi

Scientific Reports 6 ( 1 ) 32443 2016年9月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Springer Science and Business Media LLC

Abstract

The cyanobacterial circadian oscillator can be reconstituted in vitro by mixing three clock proteins, KaiA, KaiB and KaiC, with ATP. KaiC is the only protein with circadian rhythmic activities. In the present study, we tracked the complex formation of the three Kai proteins over time using blue native (BN) polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE), in which proteins are charged with the anionic dye Coomassie brilliant blue (CBB). KaiC was separated as three bands: the KaiABC complex, KaiC hexamer and KaiC monomer. However, no KaiC monomer was observed using gel filtration chromatography and CBB-free native PAGE. These data indicate two conformational states of KaiC hexamer and show that the ground-state KaiC (gs-KaiC) is stable and competent-state KaiC (cs-KaiC) is labile and degraded into monomers by the binding of CBB. Repeated conversions from gs-KaiC to cs-KaiC were observed over 24 h using an in vitro reconstitution system. Phosphorylation of KaiC promoted the conversion from gs-KaiC to cs-KaiC. KaiA sustained the gs-KaiC state, and KaiB bound only cs-KaiC. An E77Q/E78Q-KaiC variant that lacked N-terminal ATPase activity remained in the gs-KaiC state. Taken together, ATP hydrolysis induces the formation of cs-KaiC and promotes the binding of KaiB, which is a trigger for circadian oscillations.

DOI： 10.1038/srep32443

Web of Science

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その他リンク： https://www.nature.com/articles/srep32443
Orientations of Iron–Sulfur Clusters F_A and F_B in the Homodimeric Type-I Photosynthetic Reaction Center of Heliobacterium modesticaldum 査読

Toru Kondo, Masahiro Matsuoka, Chihiro Azai, Shigeru Itoh, Hirozo Oh-oka

The Journal of Physical Chemistry B 120 ( 18 ) 4204 - 4212 2016年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Chemical Society (ACS)

DOI： 10.1021/acs.jpcb.6b01112

Web of Science

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Nitrogen mapping of the filamentous and heterocystous cyanobacterium Anabaena sp. PCC 7120 cells by soft X-ray microscopy 招待

T. Teramoto, M. Yoshimura, C. Azai, K. Terauchi, H. Namba, T. Ohta

Memoirs of the SR center Ritsumeikan University 18 125 - 126 2016年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（大学，研究機関等紀要）

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酸素発生型光合成の成立過程とその実証方法の再考招待査読

浅井智広, 塚谷祐介

光合成研究 26 ( 1 ) 43 - 58 2016年4月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：日本語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：日本光合成研究会

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Mutation-induced perturbation of the special pair P840 in the homodimeric reaction center in green sulfur bacteria 査読

Chihiro Azai, Yuko Sano, Yuki Kato, Takumi Noguchi, Hirozo Oh-oka

Scientific Reports 6 ( 1 ) 19878 2016年1月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Springer Science and Business Media LLC

Abstract

Homodimeric photosynthetic reaction centers (RCs) in green sulfur bacteria and heliobacteria are functional homologs of Photosystem (PS) I in oxygenic phototrophs. They show unique features in their electron transfer reactions; however, detailed structural information has not been available so far. We mutated PscA-Leu688 and PscA-Val689 to cysteine residues in the green sulfur bacterium Chlorobaculum tepidum; these residues were predicted to interact with the special pair P840, based on sequence comparison with PS I. Spectroelectrochemical measurements showed that the L688C and V689C mutations altered a near-infrared difference spectrum upon P840 oxidation, as well as the redox potential of P840. Light-induced Fourier transform infrared difference measurements showed that the L688C mutation induced a differential signal of the S-H stretching vibration in the P840⁺/P840 spectrum, as reported in P800⁺/P800 difference spectrum in a heliobacterial RC. Spectral changes in the 13¹-keto C=O region, caused by both mutations, revealed corresponding changes in the electronic structure of P840 and in the hydrogen-bonding interaction at the 13¹-keto C=O group. These results suggest that there is a common spatial configuration around the special pair sites among type 1 RCs. The data also provided evidence that P840 has a symmetric electronic structure, as expected from a homodimeric RC.

DOI： 10.1038/srep19878

Web of Science

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その他リンク： https://www.nature.com/articles/srep19878
３つの時計タンパク質によるシアノバクテリア生物時計再構成系の解析

大山克明, 浅井智広, 寺内一姫

光合成研究 25 ( 3 ) 175-180 - 180 2015年12月

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記述言語：日本語出版者・発行元：日本光合成研究会

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Menaquinone as the Secondary Electron Acceptor in the Type I Homodimeric Photosynthetic Reaction Center of Heliobacterium modesticaldum 査読

Toru Kondo, Shigeru Itoh, Masahiro Matsuoka, Chihiro Azai, Hirozo Oh-oka

The Journal of Physical Chemistry B 119 ( 27 ) 8480 - 8489 2015年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Chemical Society (ACS)

DOI： 10.1021/acs.jpcb.5b03723

Web of Science

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Direct observation of nitrogen fixation in filamentous cyanobacteria by using soft X-ray microscopy 招待

T. Teramoto, M. Yoshimura, C. Azai, K. Terauchi, H. Namba, T. Ohta

Memoirs of the SR center Ritsumeikan University 17 147 - 148 2015年5月

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記述言語：日本語掲載種別：研究論文（大学，研究機関等紀要）

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1P250 緑藻型[FeFe]ヒドロゲナーゼ成熟化機構の構造研究(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))

Kiyota Daiki, Mutoh Risa, Azai Chihiro, Oh-oka Hirozo, Kurisu Genji

生物物理 54 ( 1 ) S182 2014年

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記述言語：英語出版者・発行元：一般社団法人日本生物物理学会

DOI： 10.2142/biophys.54.S182_4

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3P103 緑色イオウ細菌Chlorobaculum tepidumのRieske/cyt b複合体単離の試み(03. 膜蛋白質,ポスター,第52回日本生物物理学会年会(2014年度))

Oh-oka Hirozo, Yamamoto Kazuya, Mutoh Risa, Azai Chihiro, Kurisu Genji

生物物理 54 ( 1 ) S266 2014年

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記述言語：英語出版者・発行元：一般社団法人日本生物物理学会

DOI： 10.2142/biophys.54.S266_1

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3P263 緑色硫黄細菌のタイプ1 光合成反応中心は2 系列のエネルギー移動系をもつ(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))

Chihiro Azai, Toru Kondo, Shigeru Itoh, Hirozo Oh-oka

生物物理 54 ( 1 ) S292 2014年

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記述言語：英語出版者・発行元：一般社団法人日本生物物理学会

DOI： 10.2142/biophys.54.S292_5

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ホモダイマー型光合成反応中心の分子構築と反応機構

浅井智広, 大岡宏造

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

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記述言語：日本語出版者・発行元：シーエムシー出版

CiNii Books

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Gene Expression System in Green Sulfur Bacteria by Conjugative Plasmid Transfer 査読国際誌

Chihiro Azai, Jiro Harada, Hirozo Oh-oka

PLoS ONE 8 ( 11 ) e82345 - e82345 2013年11月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Public Library of Science (PLoS)

DOI： 10.1371/journal.pone.0082345

Web of Science

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緑色硫黄細菌の光合成反応中心への部位特異的な変異導入

浅井智広, 大岡宏造

光合成研究 23 ( 2 ) 44-47 - 47 2013年8月

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記述言語：日本語出版者・発行元：日本光合成学会

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Reaction of A₁-menaquinone in Type I Reaction Center of Heliobacterium modesticaldum at Cryogenic Temperature 査読

Toru Kondo, Masahiro Matsuoka, Chihiro Azai, Hiroyuki Mino, Hirozo Oh-oka, Shigeru Itoh

Advanced Topics in Science and Technology in China 21 - 24 2013年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）出版者・発行元：Springer Berlin Heidelberg

DOI： 10.1007/978-3-642-32034-7_5

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3PT235 緑色硫黄細菌のホモダイマー光合成反応中心において部位特異的変異が一次電子供与体周辺の構造に与える影響(日本生物物理学会第50回年会(2012年度))

Azai Chihiro, Sano Yuko, Noguchi Takumi, Oh-oka Hirozo

生物物理 52 S181 2012年

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記述言語：英語出版者・発行元：一般社団法人日本生物物理学会

DOI： 10.2142/biophys.52.S181_2

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

浅井智広, 大岡宏造

光合成研究 21 ( 3 ) 95-101 - 101 2011年12月

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記述言語：日本語出版者・発行元：日本光合成学会

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A heterogeneous tag-attachment to the homodimeric type 1 photosynthetic reaction center core protein in the green sulfur bacterium Chlorobaculum tepidum 査読

Chihiro Azai, Kwang Kim, Toru Kondo, Jiro Harada, Shigeru Itoh, Hirozo Oh-oka

Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics 1807 ( 7 ) 803 - 812 2011年7月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Elsevier BV

DOI： 10.1016/j.bbabio.2011.03.007

Web of Science

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The molecular biological method for construction of artificial heterodimeric photosynthetic reaction centers in green sulfur bacteria

C. Azai, T. Kondo, K. Kim, J. Harada, S. Itoh, H. Oh-oka

2011年7月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）

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緑色硫黄細菌の非循環型の光合成電子伝達系

塚谷祐介, 浅井智広, 大岡宏造

光合成研究 20 ( 2 ) 100-108 - 108 2010年8月

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記述言語：日本語出版者・発行元：日本光合成学会

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Crystal Structure of the Electron Carrier Domain of the Reaction Center Cytochrome c_z Subunit from Green Photosynthetic Bacterium Chlorobium tepidum 査読

Yu Hirano, Makoto Higuchi, Chihiro Azai, Hirozo Oh-oka, Kunio Miki, Zheng-Yu Wang

Journal of Molecular Biology 397 ( 5 ) 1175 - 1187 2010年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Elsevier BV

DOI： 10.1016/j.jmb.2010.02.011

Web of Science

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C-type cytochromes in the photosynthetic electron transfer pathways in green sulfur bacteria and heliobacteria 招待査読

Chihiro Azai, Yusuke Tsukatani, Shigeru Itoh, Hirozo Oh-oka

Photosynthesis Research 104 ( 2-3 ) 189 - 199 2010年1月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Springer Science and Business Media LLC

DOI： 10.1007/s11120-009-9521-4

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その他リンク： http://link.springer.com/article/10.1007/s11120-009-9521-4/fulltext.html
Sulfur oxidation in mutants of the photosynthetic green sulfur bacterium Chlorobium tepidum devoid of cytochrome c-554 and SoxB 査読

Chihiro Azai, Yusuke Tsukatani, Jiro Harada, Hirozo Oh-oka

Photosynthesis Research 100 ( 2 ) 57 - 65 2009年5月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Springer Science and Business Media LLC

DOI： 10.1007/s11120-009-9426-2

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その他リンク： http://link.springer.com/article/10.1007/s11120-009-9426-2/fulltext.html
3P-223 ホモダイマー型光合成反応中心のアフィニティ精製と分光学的性質(光生物-光合成,第47回日本生物物理学会年会)

Azai Chihiro, Kondo Toru, Harada Jiro, Itoh Shigeru, Oh-oka Hirozo

生物物理 49 S188 2009年

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記述言語：英語出版者・発行元：一般社団法人日本生物物理学会

DOI： 10.2142/biophys.49.S188_6

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Accumulation of chlorophyllous pigments esterified with the geranylgeranyl group and photosynthetic competence in the CT2256-deleted mutant of the green sulfur bacterium Chlorobium tepidum 査読

Jiro Harada, Shohei Miyago, Tadashi Mizoguchi, Chihiro Azai, Kazuhito Inoue, Hitoshi Tamiaki, Hirozo Oh-Oka

Photochemical & Photobiological Sciences 7 ( 10 ) 1179 - 1187 2008年10月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Springer Science and Business Media LLC

DOI： 10.1039/b802435a

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その他リンク： https://link.springer.com/article/10.1039/b802435a/fulltext.html
Parallel electron donation pathways to cytochrome c_z in the type I homodimeric photosynthetic reaction center complex of Chlorobium tepidum 査読

Yusuke Tsukatani, Chihiro Azai, Toru Kondo, Shigeru Itoh, Hirozo Oh-oka

Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics 1777 ( 9 ) 1211 - 1217 2008年9月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Elsevier BV

DOI： 10.1016/j.bbabio.2008.05.002

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Bifurcated Electron Donations from Quinol Oxidoreductase and Soluble CycA to Cytochrome cz of the Photosynthetic Reaction Center Complex in the Green Sulfur Bacterium Chlorobium tepidum 査読

Chihiro Azai, Yusuke Tsukatani, Ryo Miyamoto, Toru Kondo, Hiroumi Murakami, Shigeru Itoh, Hirozo Oh-oka

Photosynthesis. Energy from the Sun 549 - 552 2008年

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）出版者・発行元：Springer Netherlands

DOI： 10.1007/978-1-4020-6709-9_124

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Detection of Quinone Function in the Homodimeric Type-I Reaction Center of Heliobacterium modesticaldum 査読

Toru Kondo, Hiroyuki Mino, Masahiro Matsuoka, Chihiro Azai, Hirozo Ohoka, Shigeru Itoh

Photosynthesis. Energy from the Sun 123 - 126 2008年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）出版者・発行元：Springer Netherlands

DOI： 10.1007/978-1-4020-6709-9_28

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3P-273 対称型光合成反応申心タンパク質複合体内で機能する電子伝達体の配位構造(光生物・光合成,第46回日本生物物理学会年会)

Kondo Toru, Matsuoka Masahiro, Azai Chihiro, Yoshioka Tetsunari, Mino Hiroyuki, Oh-oka Hirozo, Itoh Shigeru

生物物理 48 S169 2008年

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記述言語：英語出版者・発行元：一般社団法人日本生物物理学会

DOI： 10.2142/biophys.48.S169_5

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Electron transfer in the homodimeric reaction center core complex isolated from Heliobacterium modesticaldum 査読

Kondo Toru, Miyamoto Ryo, Mino Hiroyuki, Matsuoka Masahiro, Azai Chihiro, Ohoka Hirozo, Itoh Shigeru

Plant and Cell Physiology 48 S126 2007年

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2P329 ホモダイマー型光合成反応中心内での電子伝達系 : ヘリオバクテリア反応中心内で機能する電子伝達体の配位構造(光生物(光合成),ポスター発表,第45回日本生物物理学会年会)

近藤徹, 松岡昌弘, 浅井智広, 宮本良, 三野広幸, 大岡宏造, 伊藤繁

生物物理 47 S195 2007年

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記述言語：英語出版者・発行元：一般社団法人日本生物物理学会

DOI： 10.2142/biophys.47.S195_2

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2P349 Fast electron donation from CycA to the homodimeric type-I reaction center of the green sulfur bacterium Chlorobium tepidum(43. Photosynthesis,Poster Session,Abstract,Meeting Program of EABS & BSJ 2006)

Azai Chihiro, Tsukatani Yusuke, Itoh Shigeru, Oh-oka Hirozo

生物物理 46 ( 2 ) S383 2006年

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記述言語：英語出版者・発行元：一般社団法人日本生物物理学会

DOI： 10.2142/biophys.46.S383_1

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3P278 緑色硫黄細菌Chlorobium tepidumの光合成電子伝達経路とリンクした硫黄酸化経路(光生物 B) 光合成))

浅井智広, 塚谷祐介, 伊藤繁, 大岡宏造

生物物理 45 S273 2005年

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記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人日本生物物理学会

DOI： 10.2142/biophys.45.S273_2

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書籍等出版物

Anoxygenic Phototrophic Bacteria

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

Elsevier 2024年3月（ ISBN:9780443159824 ）

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DOI： 10.1016/C2022-0-00405-0

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独立栄養微生物によるCO₂資源化技術

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

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

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総ページ数：vii, 232p 記述言語：日本語

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光合成細菌 : 酸素を出さない光合成

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

裳華房 2020年10月（ ISBN:9784785358709 ）

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総ページ数：xvi, 302p 記述言語：日本語

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光合成のエネルギー利用と環境応用

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

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

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

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低温科学第67巻『光合成研究法』

原田二朗, 浅井智広, 大岡宏造（担当：分担執筆範囲: 光合成細菌の光合成膜）

北海道大学低温科学研究所 2009年3月

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担当ページ：205-208 記述言語：日本語著書種別：学術書

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

MISC

天然は非対称がお好き?

浅井智広

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

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最強の矛「酸素」と戦う

浅井智広

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

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もっと光を！異分野をつなぐ光合成研究のおもしろさ

浅井智広

実験医学 34 ( 9 ) 1487 2016年6月

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

原田二朗, 浅井智広, 大岡宏造

低温科学 67 205 - 208 2008年

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

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

CiNii Books

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

講演・口頭発表等

タンパク質の原子分解能構造から読み解くクロロフィルの光合成機能招待

浅井智広

第97回日本生化学会大会 ( パシフィコ横浜ノース ) 2024年11月日本生化学会

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開催年月日： 2024年11月　　

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（招待・特別）国名：日本

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

稲垣知実, 小島由江, 寺内一姫, 浅井智広

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

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開催年月日： 2024年3月　　

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）国名：日本

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嫌気的な生化学的操作のいろは招待

浅井智広

第三回光合成タンパク質勉強会 ( オンライン ) 2023年12月

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開催年月日： 2023年12月　　

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

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光合成アンテナクロロソームの微視的な構造不均一性と光捕集機能の相関解析

新井峻, 稲垣知実, 原田二郎, 浅井智広, 近藤徹

第61回⽇本⽣物物理学会年会 ( 名古屋国際会議場 ) 日本生物物理学会

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開催年月日： 2023年11月　　

記述言語：英語会議種別：口頭発表（一般）国名：日本

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遺伝子から紐解く光合成とバクテリアと地球の共進化招待

西原理沙, 塚谷祐介, 浅井智広, 延優

第13回日本光合成学会年会 2023年6月

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開催年月日： 2023年6月　　

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（招待・特別）

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

稲垣知実, 寺内一姫, 浅井智広

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

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開催年月日： 2023年3月　　

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）国名：日本

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緑色硫黄細菌の嫌気培養で発生する硫黄依存的な光合成の光阻害

東口正彦, 寺内一姫, 浅井智広

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

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開催年月日： 2023年3月　　

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）国名：日本

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緑色硫黄細菌の最小Ⅰ型反応中心の光捕集機構：遺伝子操作的改変と理論的検討

浅井智広, 大岡宏造, 伊藤繁, 鬼頭宏任, 木村明洋

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

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開催年月日： 2023年3月　　

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）国名：日本

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原核生物のゲノム情報から紐解く光合成の起源と進化招待

西原亜理沙, 塚谷祐介, 浅井智広, 延優

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

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開催年月日： 2023年3月　　

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（招待・特別）国名：日本

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緑色硫黄細菌で見つかった嫌気的な光エネルギー散逸過程招待

浅井智広

藍藻の分子生物学2022 ( かずさアカデミアホール ) 2022年12月

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開催年月日： 2022年12月　　

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（招待・特別）国名：日本

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

Chihiro Azai

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

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開催年月日： 2022年11月　　

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）国名：日本

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昨日の帰納はキノンの機能：タイプ１光合成反応中心にキノンは要るのか？招待

浅井智広

第二回光合成タンパク質勉強会 ( オンライン ) 2022年10月

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開催年月日： 2022年10月　　

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

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緑色硫黄細菌の光合成反応中心複合体での三重項カロテノイドの生成

浅井智広, 木田雅俊, 稲垣知実, 小澄大輔

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

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開催年月日： 2022年9月　　

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）国名：日本

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

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

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

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開催年月日： 2022年8月　　

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

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緑色硫黄細菌Ⅰ型反応中心の励起状態の理論計算と主要BChl-a除去実験

伊藤繁, 木村明洋, 鬼頭宏任, 浅井智広, 大岡宏造

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

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開催年月日： 2022年5月　　

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）国名：日本

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緑色硫黄細菌の光合成反応中心複合体の穏和な解体

稲垣知実, 寺内一姫, 浅井智広

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

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開催年月日： 2022年5月　　

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）

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緑色硫黄細菌とメタン生成菌の人工共生系の構築招待

浅井智広

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

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開催年月日： 2022年3月　　

記述言語：日本語会議種別：口頭発表（一般）国名：日本

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細菌型タイプI光合成反応中心の電子移動反応の数値計算モデルの構築

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

日本植物生理学会年会(Web) 2021年

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開催年月日： 2021年　　

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Photosynthetic hydrogen production in green sulfur bacteria

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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Anaerobic energy dissipation by carotenoid glycoside in photosynthetic green sulfur bacteria

第1回日米二国間セミナー 2019年10月

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

第57回日本生物物理学会年会 2019年9月

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

第57回日本生物物理学会年会 2019年9月

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

第57回日本生物物理学会年会 2019年9月

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緑色硫黄細菌の光合成反応中心に結合したカロテノイドのアンテナ機能

第33回カロテノイド研究談話会 2019年9月

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

第15回化学的にプログラムされた合成色素類の超分子ナノ科学 2019年6月

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

第10回日本光合成学会年会 2019年5月

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緑⾊硫⻩細菌から均⼀な反応中⼼複合体標品を得るための⼯夫

第10回日本光合成学会年会 2019年5月

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緑⾊硫⻩細菌反応中⼼の光合成初期過程ダイナミクス

第10回日本光合成学会年会 2019年5月

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酸素によるシアノバクテリア時計タンパク質KaiCのATPase活性阻害

第10回日本光合成学会年会 2019年5月

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

第10回日本光合成学会年会 2019年5月

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カロテノイド配糖体エステルの緑⾊硫⻩細菌における光合成機能

第10回日本光合成学会年会 2019年5月

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

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

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

日本化学会第99春季年会(2019) 2019年3月

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

第60回日本植物生理学会年会 2019年3月

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

第60回日本植物生理学会年会 2019年3月

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

第60回日本植物生理学会年会 2019年3月

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異なるクラスのヒスチジンキナーゼの融合によるCheAの青色光受容体化

第60回日本植物生理学会年会 2019年3月

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シアノバクテリア時計タンパク質KaiCの嫌気条件下での概日振動

第60回日本植物生理学会年会 2019年3月

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緑色硫黄光合成細菌におけるシアノバクテリア生物時計の細胞内再構成

第13回日本ゲノム微生物学会年会 2019年3月

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概日振動発振における時計タンパク質KaiCのC末端領域の機能解析

第13回日本ゲノム微生物学会年会 2019年3月

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

新学術領域研究「⾰新的光物質変換」第2回公開シンポジウム 2019年1月

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

新学術領域研究「⾰新的光物質変換」第2回公開シンポジウム 2019年1月

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

第56回日本生物物理学会年会 2018年9月

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

第56回日本生物物理学会年会 2018年9月

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

第56回日本生物物理学会年会 2018年9月

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

第56回日本生物物理学会年会 2018年9月

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

第32回カロテノイド研究談話会 2018年9月

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

ISPR Conference on Microbial Photosynthesis 2018年8月

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

16th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes 2018年8月

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

16th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes 2018年8月

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

16th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes 2018年8月

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

16th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes 2018年8月

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

第14回化学的にプログラムされた合成色素類の超分子ナノ科学 2018年6月

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

第9回日本光合成学会年会 2018年5月

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

第9回日本光合成学会年会 2018年5月

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

第59回日本植物生理学会年会 2018年3月

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異なるクラスのヒスチジンキナーゼを融合した人工青色光受容体タンパク質の作製

第59回日本植物生理学会年会 2018年3月

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光化学系I型反応中心の紅色光合成細菌への導入

第59回日本植物生理学会年会 2018年3月

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軟X線顕微鏡を用いた糸状性シアノバクテリアにおける光合成発生酸素の直接観察

第59回日本植物生理学会年会 2018年3月

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

第12回日本ゲノム微生物学会年会 2018年3月

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

第55回日本生物物理学会年会 2017年9月

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軟X線ライブセルイメージングによるシアノバクテリアの細胞内元素濃度の可視化

第55回日本生物物理学会年会 2017年9月

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時計タンパク質KaiCのリン酸化とATP加水分解による構造変化メカニズム

第55回日本生物物理学会年会 2017年9月

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

第8回日本光合成学会年会 2017年5月

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ヘリオバクテリア反応中心コアタンパクとFd1/Fd2の再構成実験

第8回日本光合成学会年会 2017年5月

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

第8回日本光合成学会年会 2017年5月

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緑⾊硫⻩光合成細菌におけるシアノバクテリア時計タンパク質の強制発現

第8回日本光合成学会年会 2017年5月

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環境の酸素レベルによるシアノバクテリア⽣物時計再構成系の周期⻑変化

第8回日本光合成学会年会 2017年5月

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

第58回日本植物生理学会年会 2017年3月

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

第58回日本植物生理学会年会 2017年3月

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

第58回日本植物生理学会年会 2017年3月

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

第58回日本植物生理学会年会 2017年3月

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

2017 International Conference on Artificial Photosynthesis 2017年3月

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

第11回ゲノム微生物学会年会 2017年3月

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光合成反応中心複合体に潜む構造機能相関の実験的探索

第9回 BKCバイオインフォマティクス研究会 2017年2月

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透過型軟X線顕微鏡によるシアノバクテリアの元素選択的な細胞内構造の観察

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

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ヘリオバクテリア光合成反応中心の過渡吸収変化と低温蛍光解析

第54回日本生物物理学会 2016年11月

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Conversion between two hexameric states of KaiC for cyanobacterial circadian oscillation

IGER International Symposium on Biological Rhythms 2016年11月

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Circadian Clock in the Nonheterocystous Nitrogen Fixing Cyanobacterium Leptolyngbya boryana

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

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シアノバクテリア時計タンパク質KaiCにおけるATP加水分解に伴う構造変換

生物資源研究センター第1回シンポジウム 2016年9月

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Satellite Meeting on Photosynthesis 2016年7月

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

Satellite Meeting on Photosynthesis 2016年7月

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

第16回日本蛋白質科学会年会 2016年6月

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ヘリオバクテリア光合成反応中心のエネルギー移動経路に関する解析

第7回日本光合成学会年会 2016年5月

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緑色硫黄細菌での異種遺伝子発現におけるコドン使用頻度の影響

第7回日本光合成学会年会 2016年5月

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ホモダイマー型光合成反応中心の構造と機能：光合成の古くて新しいお話

第16回光科学若手研究会 2016年4月

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ヘリオバクテリア光合成反応中心の低温蛍光解析

第57回日本植物生理学会年会 2016年3月

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ヘリオバクテリア由来の1 型光合成反応中心の活性測定

第57回日本植物生理学会年会 2016年3月

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

第10回日本ゲノム微生物学会年会 2016年3月

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シアノバクテリア生物時計再構成系における周期長決定機構の解析

第10回日本ゲノム微生物学会年会 2016年3月

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

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

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軟Ｘ線顕微鏡による糸状性シアノバクテリアの炭素窒素比の決定

第29回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム 2016年1月

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

第53回日本生物物理学会年会 2015年9月

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軟X線顕微鏡による糸状シアノバクテリアにおける窒素固定の直接観察

第53回日本生物物理学会年会 2015年9月

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

15th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes 2015年8月

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

15th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes 2015年8月

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

15th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes 2015年8月

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

15th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes 2015年8月

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

15th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes 2015年8月

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シアノバクテリア時計タンパク質KaiC六量体の状態変化とその役割

第15回日本蛋白質科学会年会 2015年6月

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

第11回化学的にプログラムされた合成色素類の超分子ナノ科学 2015年5月

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

第11回化学的にプログラムされた合成色素類の超分子ナノ科学 2015年5月

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

第11回化学的にプログラムされた合成色素類の超分子ナノ科学 2015年5月

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

第11回化学的にプログラムされた合成色素類の超分子ナノ科学 2015年5月

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ホモダイマー型光合成反応中心の分子生物学的な構造機能解析

第6回日本光合成学会年会およびシンポジウム 2015年5月

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ホモダイマー光合成反応中心複合体の人工的ヘテロダイマー化

第62回日本生化学会近畿支部例会 2015年5月

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

第62回日本生化学会近畿支部例会 2015年5月

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タイプ1 光合成反応中心の保存されたアンテナクロロフィルの役割

第56回日本植物生理学会年会 2015年3月

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

第56回日本植物生理学会年会 2015年3月

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

第56回日本植物生理学会年会 2015年3月

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大腸菌におけるシアノバクテリア時計遺伝子の発現とその制御解析

第9回日本ゲノム微生物学会年会 2015年3月

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緑色硫黄細菌におけるシアノバクテリア時計遺伝子の異種発現

第9回日本ゲノム微生物学会年会 2015年3月

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糸状シアノバクテリアの元素選択的観察

第28回日本放射光学会年会 2015年1月

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

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

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

第52回日本生物物理学会年会 2014年9月

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緑色硫黄細菌のタイプ1光合成反応中心は2系列のエネルギー移動系をもつ

第52回日本生物物理学会年会 2014年9月

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緑藻型[FeFe]ヒドロゲナーゼ成熟化機構の構造研究

第52回日本生物物理学会年会 2014年9月

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

第10回化学的にプログラムされた合成色素類の超分子ナノ科学 2014年5月

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ヘリオバクテリアI型反応中心のキノン反応・部位はPSIと異なる

第5回日本光合成学会年会 2014年5月

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シアノバクテリア生物時計再構成系におけるKaiCの周期的構造変化解析

第5回日本光合成学会年会 2014年5月

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緑色硫黄細菌のタイプI型RC はPS Iとは異なるエネルギー移動系をもつ

第5回日本光合成学会年会 2014年5月

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

第55回日本植物生理学会年会 2014年3月

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

第55回日本植物生理学会年会 2014年3月

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

第55回日本植物生理学会年会 2014年3月

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

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

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

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

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Heliobacterial Reaction Center Core Complex in Nanoporous Silica Material

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

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

Light Harvesting Satellite Meeting 2013 2013年8月

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

Light Harvesting Satellite Meeting 2013 2013年8月

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光合成反応中心複合体における非対称な電子移動

CREST有機太陽電池シンポジウム 2013年7月

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緑色硫黄細菌の一次電子供与体P840の酸化還元差スペクトルの帰属再検討

第4回日本光合成学会年会 2013年5月

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部位特異的変異導入によるホモダイマ―型光合成反応中心の構造改変

第54回日本植物生理学会年会 2013年3月

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光合成反応中心の構造機能相関の解明に向けた分子生物学的なアプローチ

第1回立命館大学BKC 生体分子ネットワークセミナー 2013年1月

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

第50回日本生物物理学会年会 2012年9月

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

14th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes 2012年8月

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

14th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes 2012年8月

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

第3回日本光合成学会大会 2012年6月

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人工ヘテロダイマー光合成反応中心複合体の作製と精製

第53回日本植物生理学会年会 2012年3月

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

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

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

第2回日本光合成学会大会 2011年6月

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

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

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

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

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

第18回光合成の色素系と反応中心に関するセミナー 2010年7月

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

第1回日本光合成学会大会 2010年6月

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ホモダイマー型光合成反応中心のアフィニティ精製と分光学的性質

第47回日本生物物理学会年会 2009年10月

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

13th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes 2009年8月

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

第50回日本植物生理学会年会 2009年3月

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

第49回日本植物生理学会年会 2008年3月

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緑色硫黄光合成細菌の電子伝達経路の分岐とその生理的意義

第14回日本光生物学協会年会 2007年7月

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

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

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

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

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緑色硫黄細菌における反応中心への競合的な電子供与反応

第15回光合成の色素系と反応中心に関するセミナー 2007年6月

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

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

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

12th International Symposium on Phototrophic Prokaryotes 2006年8月

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

第43回日本生物物理学会年会 2005年11月

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紅藻オキツノリ着生藻の形態的、生理的特性

第29回日本藻類学会大会 2005年3月

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受賞

The 16th International Congress on Photosynthesis Research Poster Award

2013年8月 International Society of Photosynthesis Research
第3回日本光合成学会大会優秀発表賞

2012年6月日本光合成学会
第2回日本光合成学会大会優秀発表賞

2011年6月日本光合成学会

共同研究・競争的資金等の研究課題

光合成における超硫黄分子の貢献

研究課題/領域番号：21H05266 2021年9月 - 2026年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業学術変革領域研究(A) 東北大学

石丸泰寛, 河野優, 浅井智広

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

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超高速１分子スペクトル分光法で探る生体光反応の機能的ロバスト性

研究課題/領域番号：22H02030 2022年4月 - 2025年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(B) 東京工業大学

近藤徹, 浅井智広

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

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絶対嫌気環境におけるカロテノイドの光保護機能の解明

研究課題/領域番号：21K06220 2021年4月 - 2024年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(C) 立命館大学

浅井智広

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

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

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緑色硫黄細菌の光合成水素生産系を利用したメタン生成法の開発

研究課題/領域番号：20H05119 2020年4月 - 2022年3月

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

浅井智広

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

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

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ホモダイマー光合成反応中心におけるpH依存的な電子移動反応の同定

研究課題/領域番号：19H04734 2019年4月 - 2021年3月

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

浅井智広

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

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

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緑色硫黄細菌の光合成水素生産系を利用したメタン生成法の開発

研究課題/領域番号：18H05181 2018年4月 - 2020年3月

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

浅井智広

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

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

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光合成細菌のタイプ1光合成反応中心によるプロトン駆動力生成機構の解明

研究課題/領域番号：17H05731 2017年4月 - 2019年3月

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

浅井智広

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

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

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青色光受容体の改変による紅色光合成細菌の走光性の創出

研究課題/領域番号：16K14907 2016年4月 - 2018年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業挑戦的萌芽研究立命館大学

浅井智広, 下地真美子

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

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

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ホモダイマー型光合成反応中心の分子構築と反応制御機構の解明

研究課題/領域番号：15K07026 2015年4月 - 2018年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(C) 大阪大学

大岡宏造, 伊藤繁, 栗栖源嗣, 浅井智広

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

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

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高い水素発生活性を実現する[FeFe]型ヒドロゲナーゼの構造デザイン

研究課題/領域番号：15H00886 2015年4月 - 2017年3月

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

浅井智広

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

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

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緑色硫黄細菌の光合成反応中心におけるキノン分子の構造機能解析

研究課題/領域番号：25891025 2013年8月 - 2015年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業研究活動スタート支援立命館大学

浅井智広

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

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

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時計機能を持つ細胞を創る

研究課題/領域番号：23570066 2011年4月 - 2015年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(C) 立命館大学

寺内一姫, 浅井智広

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配分額：5460000円（直接経費：4200000円、間接経費：1260000円）

シアノバクテリアの生物時計を構成するKaiA, KaiB, KaiCは、試験管内で時計再構成可能である極めてユニークなタンパク質である。この３つのタンパク質を、本来生物時計をもたない生物に導入することで、時計機能を付与することを目的とする。この試みを通して、細胞内で時計が遺伝子発現の生体リズムを生み出すため制御機構を明らかにする。大腸菌（Escherichia coli）および緑色硫黄細菌(Chlorobuim tepidum)において、3つのタンパク質発現を試み、リン酸化の概日リズム形成に必要な条件を見出した。

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人工的ヘテロダイマー化による光合成反応中心の電子移動非対称化機構の解析

研究課題/領域番号：11J06665 2011年 - 2013年

日本学術振興会科学研究費助成事業特別研究員奨励費名古屋大学

浅井智広

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配分額：1600000円（直接経費：1600000円）

本研究課題は、緑色硫黄細菌Chlorobaculum(Cba.)tepidumのホモダイマー光合成反応中心(RC)を、コアタンパク質遺伝子(pscA)の偽二倍体化と部位特異的変異導入によりヘテロダイマー化し、RC内で起こる非対称な電子移動のメカニズムを明らかにすることを目指している。本年度は、2種類の変異体RCについて分光学的な解析を行った。また昨年度末の時点で難航していた人工ヘテロダイマーRCの精製方法の確立を進めた。
昨年度までに確立したCba.tepidumの発現プラスミド発現系を利用し、P840近傍の水素結合可能な位置に存在するLeuとValの変異体RCを作製した。HisタグとStrepタグのタンデムアフィニティクロマトグラフィにより変異体ホモダイマーRCを精製し、フーリエ変換赤外分光法によりP840^+/P840の差スペクトルを解析したところ、どちらの変異体でもクロロフィル色素のケトカルボニル基の伸縮振動バンドが変化した。さらに分光電気化学的解析から、どちらの変異体RCもP840^+/P840の電位を上昇させることがわかった。これは緑色硫黄細菌のRCにおいて部特異的変異体の作製と解析に成功した初めての例である。
一方、人工ヘテロダイマーRCの精製については、タンデムアフィニティクロマトグラフィの条件最適化を検討した。その結果、StrepタグとHisタグをもつヘテロダイマーRCのStrep-tactin固定化樹脂への吸着は塩濃度に強く依存しており、わずか100mM程度であっても回収率が劇的に低下することがわかった。
Hisタグ精製で得られたHisタグ付きRCの画分の脱塩することにより、最適化したタンデムアフィニティ精製で分光解析に十分な収量の変異体ヘテロダイマーRCが得られることがわかった。

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光合成反応中心における非対称な電子移動の発生機構の解明

研究課題/領域番号：09J01578 2009年 - 2010年

日本学術振興会科学研究費助成事業特別研究員奨励費大阪大学

浅井智広

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配分額：1400000円（直接経費：1400000円）

本研究課題は、緑色硫黄細菌Chlorobaculum tepidumのホモダイマー型光合成反応中心(RC)を任意の部位特異的変異で人工的にヘテロダイマー化し、RCにおける非対称な電子移動反応の原理の解明を目的としている。
前年までの研究から、「RCコアタンパク質遺伝子の偽二倍体化」によって人工ヘテロダイマー型RCを実際に創出できることがわかった。本年度は、人工ヘテロダイマー型RCの特異的な精製方法の確立を目指し、C.tepidumが元からもつpscA遺伝子をN末端にStrepタグをもつpscA遺伝子と組換えた変異株を作製した。偽二倍体化で新たに導入するpscA遺伝子にはHisタグが付加されているので、この変異株を偽二倍体化用のホストとして利用すれば、Hisタグ/Strepタグのタンデムアフィニティクロマトグラフィによって人工ヘテロダイマー型RCの特異的な精製が可能になると期待される。現在、その最適な精製条件を検討中である。また、PSIとのホモロジーモデルにより電子移動への影響が予想された24のアミノ酸残基のうち、19残基について部位特異的変異を導入したpscA遺伝子発現用DNAコンストラクトの作製を完了した。現在、pscA偽二倍体化変異株を単離中である。
これらと並行して、Hisタグによって高純度のC.tepidum RCを大量に調製可能になったことを利用し、英国グラスゴー大学との共同研究でHisタグ付きRCの結晶化条件のスクリーニングを開始した。C.tepidum RCのX線構造解析を目指し、結晶化ロボットを利用した網羅的な条件探索を進めている。

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現在の担当授業科目

2024年度卒業研究Ⅰ 学部
2024年度卒業研究Ⅱ 学部
2024年度応用生物学学部
2024年度植物分子生理学学部
2024年度生命科学技術基礎学部
2024年度生命科学英語上級１学部
2024年度生命科学英語上級２学部
2024年度生命科学英語初級学部
2024年度生理・生化学実験学部
2024年度分子細胞機能論大学院
2024年度生命科学特殊論文研修Ⅰ 大学院
2024年度生命科学特殊論文研修Ⅱ 大学院
2024年度生命科学特殊論文研修Ⅲ 大学院
2024年度生命科学特殊論文研修Ⅳ 大学院
2024年度生命科学特殊論文研修Ⅴ 大学院
2024年度生命科学特殊論文研修Ⅵ 大学院
2024年度生命科学特論大学院
2024年度生命科学論文研修第一大学院
2024年度生命科学論文研修第三大学院
2024年度生命科学論文研修第二大学院
2024年度生命科学論文研修第四大学院

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担当経験のある科目（授業）

English JP2

機関名：Ritsumeikan University
英語JP2

機関名：立命館大学
Graduation Research 2

機関名：Ritsumeikan University
卒業研究2

機関名：立命館大学
Experiments in Molecular Biology

機関名：Ritsumeikan University
分子生物学実験

機関名：立命館大学
Experiments in Basic Biology

機関名：Ritsumeikan University
生物学基礎実験

機関名：立命館大学

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