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光合成の水分解機構の解明と工学応用

７. 光合成の水分解機構の解明と工学応用. ＳＰ. ・. 量子収率 = 100%. ・. 大阪府立大学. 植物による光合成は. 光 → 化学エネルギー変換装置. 数十ステップの電子伝達を経ながら、ほぼ 100% の量子収率 を保つ光 → 化学エネルギー変換装置. 光変換デバイス. 光化学系 II. 1 mg の緑葉に 1 兆個の機能単位を含む 超高集積度 の光変換デバイス. 研究の目的・目標. 植物の光合成による 光 → 化学エネルギー 変換のメカニズムを 分子レベルで解明 し、光合成を最大限に利用した バイオテクノロジーによる新規の水素製造法 を開発する。.

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  1. ７ 光合成の水分解機構の解明と工学応用 ＳＰ ・ 量子収率 = 100% ・ 大阪府立大学 植物による光合成は 光→化学エネルギー変換装置 数十ステップの電子伝達を経ながら、ほぼ100%の量子収率を保つ光→化学エネルギー変換装置 光変換デバイス 光化学系II 1 mgの緑葉に1兆個の機能単位を含む超高集積度の光変換デバイス 研究の目的・目標 植物の光合成による光→化学エネルギー変換のメカニズムを分子レベルで解明し、光合成を最大限に利用したバイオテクノロジーによる新規の水素製造法を開発する。 生命環境科学研究科・応用生命科学専攻 杉浦美羽 E-mail：miwa@biochem.osakafu-u.ac.jpTEL：072-254-9451FAX：072-254-9451

  2. 光合成の水分解機構の解明と工学応用 ７ P1 エネルギー製造 水の 電気分解 電気 エネルギー 水素 水の 熱分解 熱 エネルギー 燃料 or 発電 CO2 大阪府立大学 水素の従来の工業的製造方法と問題点 問題点：　水を分解するためのエネルギーが別途必要 そこで バイオテクノロジーによる水素製造法の開発 特徴 光合成の副産物を利用する 必要なものは、太陽光、水、遺伝子組換えした光合成生物のみ 地球上のCO2削減も期待できる 生命環境科学研究科・応用生命科学専攻 杉浦美羽 E-mail：miwa@biochem.osakafu-u.ac.jpTEL：072-254-9451FAX：072-254-9451

  3. 光合成の水分解機構の解明と工学応用 ７ P2 -0.8 P680* P680* -0.4 QB QB 0 Em(eV) e- e- +0.4 +0.8 H2O e- H2O e- +1.2 加速 P680 1/2O2 + 2H+ 1/2O2 + 2H+ P680 光化学系II(野生型） 光化学系II(改良型） Thermosynechococcus elongatus NADPH NADP+ 光化学系II Cytb6f 光化学系I 10 µm e- PC 1 µm 加速 O2 +4H+ 2H2O H2 H+還元酵素 ATP合成酵素 CO2 糖 還元 ADP + Pi ATP 大阪府立大学 H+放出速度を加速した光化学系II 水の酸化速度（＝水素イオン放出速度）を15%上げた好熱性の光合成微生物T. elongatusの構築に成功した。 次の課題 水の酸化速度を更に上げる →水の酸化機構を分子レベルで明らか にすることが必要 T. elongatus細胞内で水素イオンを 水素に還元できる遺伝子組換え体を 構築する 将来は、 太陽光を照射すれば水素を発生する 究極のエコ”バイオデバイス”を構築する お問合せは・・・・・大阪府立大学　産学官連携機構　リエゾンオフィスへ TEL：072-254-9872FAX：072-254-9874E-mail：info@iao.osakafu-u.ac.jp 〒599-8570　　大阪府堺市中区学園町1番2号

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