所属
大学院理学研究科 理学専攻 物理学第一 教授
大学院担当
大学院理学研究科
学部担当
理学部
職名
教授
連絡先
ノグチ タクミ
野口 巧
NOGUCHI Takumi
学位 1
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理学博士 （ 1991年3月 東京大学 ）
研究キーワード 4
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振動分光学
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光合成
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光生物学
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生物物理
研究分野 1
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その他 / その他 / 生物物理学
現在の研究課題とSDGs 1
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光合成の分子機構解明
経歴 4
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名古屋大学 大学院理学系研究科 教授
2010年4月 - 現在
国名：日本国
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筑波大学 大学院数理物質科学研究科 准教授
2007年4月 - 2010年3月
国名：日本国
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筑波大学 物質工学系 助教授
2001年12月 - 2007年3月
国名：日本国
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理化学研究所 研究員
1991年4月 - 2001年11月
国名：日本国
学歴 2
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東京大学 理学系研究科 化学専攻
1988年4月 - 1991年3月
国名： 日本国
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東京大学 理学部 化学科
1982年4月 - 1986年3月
国名： 日本国
所属学協会 6
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日本生物物理学会
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日本化学会
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日本物理学会
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日本植物生理学会
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日本光合成学会
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International Society of Photosynthesis Research
受賞 1
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日本植物生理学会奨励賞
2002年3月 日本植物生理学会
論文 184
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Overall reaction mechanism of photocatalytic CO2 reduction on Re(I)-complex catalyst unit of Ru(II)-Re(I) supramolecular photocatalyst 査読有り
K. Kamogawa, Y. Kato, Y. Tamaki, T. Noguchi, K. Nozaki, T. Nakagawa, and O. Ishitani
Chem. Sci. 15 巻 頁： 2074 - 2088 2024年
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Access to the antenna system of photosystem I via single-molecule excitation-emission spectroscopy 査読有り
X. Zhang, R. Taniguchi, R. Nagao, T. Tomo, T. Noguchi, S. Ye, Y. Shibata
J. Phys. Chem. B 128 巻 ( 11 ) 頁： 2664 - 2674 2024年
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Mechanism of proton transfer through the D1-E65/D2-E312 gate during photosynthetic water oxidation 査読有り
T. Noguchi
J. Phys. Chem. B 128 巻 ( 8 ) 頁： 1866 - 1875 2024年
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Contributions of PD1 and PD2 to the [PD1PD2]+-minus-[PD1PD2] difference spectrum in the Soret region in Photosystem II 国際共著
M. Sugiura, R. Nagao, T. Noguchi, A. W. Rutherford, J. Selles
bioRxiv 2024年
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Intermediate formation via proton release during the photoassembly of the water-oxidizing Mn4CaO5 cluster in photosystem II 査読有り
S. Watanabe, T. Noguchi
J. Phys. Chem. B 128 巻 ( 34 ) 頁： 8145 - 8161 2024年
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Rapid-scan Fourier transform infrared monitoring of the photoactivation process in cyanobacterial photosystem II 査読有り
T. Matsubara, Y. Shimada, T. Kitajima-Ihara, R. Nagao, and T. Noguchi
J. Phys. Chem. B 127 巻 ( 38 ) 頁： 8150 - 8161 2023年9月
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太古の地球における酸素の起源：翻訳後アミノ酸変換による酸素発生系の形成 招待有り 査読有り
野口 巧
生化学 95 巻 ( 3 ) 頁： 341 - 345 2023年6月
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Triplet delocalization over the reaction center chlorophylls in photosystem II 査読有り
T. Hayase, Y. Shimada, T. Mitomi, R. Nagao, T. Noguchi
J. Phys. Chem. B 127 巻 ( 8 ) 頁： 1758 - 1770 2023年2月
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Absorption changes in Photosystem II in the Soret band region upon the formation of the chlorophyll cation radical [PD1PD2]+ 査読有り 国際共著 国際誌
A. Boussac, M. Sugiura, M. Nakamura, R. Nagao, T. Noguchi, S. Viola, A. W. Rutherford, and J. Selles
Photosynth. Res. 2023年
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光化学系Ⅱにおける翻訳後アミノ酸変換と光合成酸素発生の起源 招待有り 査読有り
野口 巧
光合成研究 32 巻 ( 3 ) 頁： 151 - 161 2022年12月
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Role of D1-Glu65 in proton transfer during photosynthetic water oxidation in photosystem II 査読有り
Y. Shimada, A. Sugiyama, R. Nagao, T. Noguchi
J. Phys. Chem. B 126 巻 ( 41 ) 頁： 8202 - 8213 2022年10月
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Y. Shimada, T. Suzuki, T. Matsubara, T. Kitajima-Ihara, R. Nagao, N. Dohmae, and T. Noguchi
Nat. Commun 13 巻 頁： 4211 2022年7月
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Redox properties and regulatory mechanism of the iron-quinone electron acceptor in photosystem II as revealed by FTIR spectroelectrochemistry 招待有り 査読有り
Photosynth. Res. 152 巻 頁： 135 - 151 2022年
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pH-dependent regulation of electron flow in photosystem II by a histidine residue at the stromal surface 査読有り
T. Kobayashi, Y. Shimada, R. Nagao, and T. Noguchi
Biochemistry 61 巻 ( 13 ) 頁： 1351 - 1362 2022年
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D139N mutation of PsbP enhances the oxygen-evolving activity of photosystem II through stabilized binding of a chloride ion 査読有り
K. Imaizumi, T. Nishimura, R. Nagao, K. Saito, T. Nakano, H. Ishikita, T. Noguchi, and K. Ifuku
PNAS Nexus 1 巻 頁： pgac136 2022年
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Rapid-scan time-resolved ATR-FTIR study on the photoassembly of the water-oxidizing Mn4CaO5 cluster in photosystem II 査読有り
A. Sato, Y. Nakano, S. Nakamura, T. Noguchi
J. Phys. Chem. B 125 巻 ( 16 ) 頁： 4031 - 4045 2021年
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ATR-FTIR spectroelectrochemical study on the mechanism of the pH dependence of the redox potential of the non-heme iron in photosystem II 査読有り
Y. Kato, H. Watanabe, T. Noguchi
Biochemistry 60 巻 ( 27 ) 頁： 2170 - 2178 2021年
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Proton and water transfer pathways in the S2→S3 transition of the water oxidizing complex in photosystem II: Time-resolved infrared analysis of the effects of D1-N298A mutation and NO3− substitution 査読有り
Y. Okamoto, Y. Shimada, R. Nagao, T. Noguchi
J. Phys. Chem. B 125 巻 ( 25 ) 頁： 6864 - 6873 2021年
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Effects of stromal and lumenal side perturbations on the redox potential of the primary quinone electron acceptor QA in photosystem II, 査読有り
Y. Kato and T. Noguchi
Biochemistry 60 巻 ( 48 ) 頁： 3697 - 3706 2021年
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Protonation State of a Key Histidine Ligand in the Iron-Quinone Complex of Photosystem II as Revealed by Light-Induced ATR-FTIR Spectroscopy 査読有り
Kimura Masakazu, Kato Yuki, Noguchi Takumi
BIOCHEMISTRY 59 巻 ( 45 ) 頁： 4336 - 4343 2020年11月
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Protonation structure of the photosynthetic water oxidizing complex in the S-0 state as revealed by normal mode analysis using quantum mechanics/molecular mechanics calculations 査読有り
Yamamoto Masao, Nakamura Shin, Noguchi Takumi
PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS 22 巻 ( 42 ) 頁： 24213 - 24225 2020年11月
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Formation of the High-Spin S-2 State Related to the Extrinsic Proteins in the Oxygen Evolving Complex of Photosystem II 査読有り 国際共著
Taguchi Shota, Shen Liangliang, Han Guangye, Umena Yasufumi, Shen Jian-Ren, Noguchi Takumi, Mino Hiroyuki
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY LETTERS 11 巻 ( 20 ) 頁： 8908 - 8913 2020年10月
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Structural Dynamics of a Protein Domain Relevant to the Water-Oxidizing Complex in Photosystem II as Visualized by High-Speed Atomic Force Microscopy 査読有り
Tokano Takaya, Kato Yuki, Sugiyama Shogo, Uchihashi Takayuki, Noguchi Takumi
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B 124 巻 ( 28 ) 頁： 5847 - 5857 2020年7月
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Molecular Structure of the S-2 State with a g=5 Signal in the Oxygen Evolving Complex of Photosystem II 査読有り
Taguchi Shota, Noguchi Takumi, Mino Hiroyuki
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B 124 巻 ( 27 ) 頁： 5531 - 5537 2020年7月
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A gold nanoparticle conjugate with photosystem I and photosystem II for development of a biohybrid water-splitting photocatalyst 招待有り 査読有り
Kawahara Kousuke, Inoue-Kahino Natsuko, Namie Keisuke, Kato Yuki, Tomo Tatsuya, Shibata Yutaka, Kashino Yasuhiro, Noguchi Takumi
BIOMEDICAL SPECTROSCOPY AND IMAGING 9 巻 ( 1-2 ) 頁： 73 - 81 2020年5月
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Role of the O4 Channel in Photosynthetic Water Oxidation as Revealed by Fourier Transform Infrared Difference and Time-Resolved Infrared Analysis of the D1-S169A Mutant 査読有り
Shimada Yuichiro, Kitajima-Ihara Tomomi, Nagao Ryo, Noguchi Takumi
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B 124 巻 ( 8 ) 頁： 1470 - 1480 2020年2月
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FTIR Microspectroscopic Analysis of the Water Oxidation Reaction in a Single Photosystem II Microcrystal 査読有り
Kato Yuki, Haniu Satoshi, Nakajima Yoshiki, Akita Fusamichi, Shen Jian-Ren, Noguchi Takumi
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B 124 巻 ( 1 ) 頁： 121 - 127 2020年1月
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Fourier transform infrared and mass spectrometry analyses of a site-directed mutant of D1-Asp170 as a ligand to the water-oxidizing Mn4CaO5 cluster in photosystem II 査読有り
Kitajima-Ihara Tomomi, Suzuki Takehiro, Nakamura Shin, Shimoda Yuichiro, Nagao Ryo, Dohmae Naoshi, Noguchi Takumi
BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS 1861 巻 ( 1 ) 頁： 148086 2020年1月
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Does the water-oxidizing Mn4CaO5 cluster regulate the redox potential of the primary quinone electron acceptor Q(A) in photosystem II? A study by Fourier transform infrared spectroelectrochemistry
Kato Yuki, Ohira Ayaka, Nagao Ryo, Noguchi Takumi
BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS 1860 巻 ( 12 ) 2019年12月
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Proton Release Process during the S-2-to-S-3 Transition of Photosynthetic Water Oxidation As Revealed by the pH Dependence of Kinetics Monitored by Time-Resolved Infrared Spectroscopy
Takemoto Hiroshi, Sugiura Miwa, Noguchi Takumi
BIOCHEMISTRY 58 巻 ( 42 ) 頁： 4276-4283 2019年10月
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Initial Mn2+ binding site in photoassembly of the water-oxidizing Mn4CaO5 cluster in photosystem II as studied by quantum mechanics/molecular mechanics calculations
Nakamura Shin, Noguchi Takumi
CHEMICAL PHYSICS LETTERS 721 巻 頁： 62-67 2019年4月
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New insights on Chlm function in Photosystem II from site-directed mutants of D1/T179 in Thermosynechococcus elongatus
Takegawa Yuki, Nakamura Makoto, Nakamura Shin, Noguchi Takumi, Selles Julien, Rutherford A. William, Boussac Alain, Sugiura Miwa
BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS 1860 巻 ( 4 ) 頁： 297-309 2019年4月
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Evaluation of photosynthetic activities in thylakoid membranes by means of Fourier transform infrared spectroscopy 査読有り
R. Nagao, S. Kitazaki, and T. Noguchi
Biochim. Biophys. Acta Bioenergetics 1859 巻 頁： 129–136 2018年
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Mechanism of proton-coupled electron transfer in the S0-to-S1 transition of photosynthetic water oxidation as revealed by time-resolved infrared spectroscopy 査読有り
T. Shimizu, M. Sugiura, T. Noguchi
J. Phys. Chem. B 122 巻 ( 41 ) 頁： 9460–9470 2018年
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Thylakoid membrane lipid sulfoquinovosyl-diacylglycerol (SQDG) is required for full functioning of photosystem II in Thermosynechococcus elongatus 査読有り
Y. Nakajima, Y. Umena, R. Nagao, K. Endo, K. Kobayashi, F. Akita, M. Suga, H. Wada, T. Noguchi, J.-R. Shen
J. Biol. Chem. 293 巻 頁： 14786-14797 2018年
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Mechanism of methanol inhibition of photosynthetic water oxidation as studied by Fourier transform infrared difference and time-resolved infrared spectroscopies 査読有り
H. Yata, T. Noguchi
Biochemistry 57 巻 ( 32 ) 頁： 4803−4815 2018年
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pH-Dependent regulation of the relaxation rate of the radical anion of the secondary quinone electron acceptor QB in photosystem II as revealed by Fourier transform infrared spectroscopy 査読有り
Y. Nozawa, T. Noguchi
Biochemistry 57 巻 ( 19 ) 頁： 2828-2836 2018年
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Fourier transform infrared analysis of the S-state cycle of water oxidation in the microcrystals of photosystem II 査読有り
Y. Kato, F. Akita, Y. Nakajima, M. Suga, Y. Umena, J.-R. Shen, T. Noguchi
J. Phys. Chem. Lett. 9 巻 ( 9 ) 頁： 2121-2126 2018年
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PsbP-induced protein conformational changes around Cl− ions in the water oxidizing center of photosystem II 査読有り
J. Kondo, T. Noguchi
Photosynthetica 56 巻 ( 1 ) 頁： 178-184 2018年
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Redox-state dependent blinking of single photosystem I trimers at around liquid-nitrogen temperature 査読有り
S. Jana, T. Du, R. Nagao, T. Noguchi, and Y. Shibata
Biochim. Biophys. Acta Bioenergetics 1860 巻 頁： 30-40 2018年
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Light-induced structural changes and the site of O=O bond formation in PSII caught by XFEL 査読有り
M. Suga, F. Akita, M. Sugahara, M. Kubo,Y. Nakajima, T. Nakane, K. Yamashita, M. Nakabayashi, Y. Umena, T. Yamane, T. Nakano, M. Suzuki, T. Masuda, S. Inoue, T. Kimura, T. Nomura, S. Yonekura, L.-J. Yu, T. Sakamoto, T. Motomura, J.-H. Chen, Y. Kato, T. Noguchi, K. Tono, Y. Joti, T. Kameshima, T. Hatsui, E. Nango, R. Tanaka, H. Naitow , Y. Matsuura, A. Yamashita, M. Yamamoto, O. Nureki, M. Yabashi, T. Ishikawa, S. Iwata, and J.-R. Shen
Nature 543 巻 ( 7643 ) 頁： 131–135 2017年
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Monitoring the reaction process during the S2→S3 transition in photosynthetic water oxidation using time-resolve infrared spectroscopy 査読有り
H. Sakamoto, T. Shimizu, R. Nagao, and T. Noguchi
J. Am. Chem. Soc. 139 巻 ( 5 ) 頁： 2022–2029 2017年
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Genetically introduced hydrogen bond interactions reveal an asymmetric charge distribution on the radical cation of the special-pair chlorophyll P680 査読有り
R. Nagao, M. Yamaguchi, S. Nakamura, H. Ueoka-Nakanishi, and T. Noguchi
J. Biol. Chem. 292 巻 ( 18 ) 頁： 7474–7486 2017年
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Infrared determination of the protonation state of a key histidine residue in the photosynthetic water oxidizing center 査読有り
S. Nakamura, and T. Noguchi
J. Am. Chem. Soc. 139 巻 ( 27 ) 頁： 9364–9375 2017年
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D1-Asn-298 in photosystem II is involved in a hydrogen-bond network near the redox-active tyrosine YZ for proton exit during water oxidation 査読有り
R. Nagao, H. Ueoka-Nakanishi, and T. Noguchi
J. Biol. Chem. 292 巻 ( 49 ) 頁： 20046–20057 2017年
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Fluorescence property of photosystem II protein complexes bound to a gold nanoparticle 査読有り
K. Tahara, A. Mohamed, K. Kawahara, R. Nagao, Y. Kato, H. Fukumura, Y. Shibata, and T. Noguchi
Faraday Discuss. 198 巻 頁： 121–134 2017年
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Structural coupling of extrinsic proteins with the oxygen-evolving center in photosystem II 招待有り 査読有り
K. Ifuku and T. Noguchi
Front. Plant Sci. 7 巻 頁： 84 2016年
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Quantum mechanics/molecular mechanics simulation of the ligand vibrations of the water-oxidizing Mn4CaO5 cluster in photosystem II 査読有り
S. Nakamura, and T. Noguchi
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 113 巻 頁： 12727-12732 2016年
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The N-terminal sequence of the extrinsic PsbP protein modulates the redox potential of Cyt b559 in photosystem II 査読有り
T. Nishimura, R. Nagao, T. Noguchi, J. Nield, F. Sato, and K. Ifuku
Sci. Rep. 6 巻 頁： 21490 2016年
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Role of a water network around the Mn4CaO5 cluster in photosynthetic water oxidation: A Fourier transform infrared spectroscopy and quantum mechanics/molecular mechanics calculation study 査読有り
S. Nakamura, K. Ota, Y. Shibuya, and T. Noguchi
Biochemistry 55 巻 頁： 597–607 2016年
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Structure based modeling of fluorescence kinetics of photosystem II: Relation between its dimeric form and photoregulation 査読有り
A. Mohamed, R. Nagao, T. Noguchi, H. Fukumura, and Y. Shibata
J. Phys. Chem. B 120 巻 頁： 365–376 2016年
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Mutation-induced perturbation of the special pair P840 in the homodimeric reaction center in green sulfur bacteria 査読有り
C. Azai, Y. Sano, Y. Kato, T. Noguchi, H. Oh-oka
Sci. Rep. 6 巻 頁： 19878 2016年
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Redox potential of the terminal quinone electron acceptor QB in photosystem II reveals the mechanism of electron-transfer regulation 査読有り
Y. Kato, R. Nagao and T. Noguchi
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 113 巻 頁： 620−625 2016年
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FTIR spectroelectrochemistry combined with a light-induced difference technique: Application to the iron-quinone electron acceptor in photosystem II 招待有り 査読有り
Y. Kato and T. Noguchi
Biomed. Spectrosc. Imaging 5 巻 頁： 269–282 2016年
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Comparative analysis of the interaction of the primary quinone QA in intact and Mn-depleted photosystem II membranes using light-induced ATR-FTIR spectroscopy 査読有り
Y. Kato, R. Ishii, T. Noguchi
Biochemistry 55 巻 頁： 6355-6358 2016年
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Effects of extrinsic proteins on the protein conformation of the oxygen-evolving center in cyanobacterial photosystem II as revealed by Fourier transform infrared spectroscopy 査読有り
R. Nagao, T. Tomo, and T. Noguchi
Biochemistry 54 巻 頁： 2022−2031 2015年
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Modified molecular interactions of the pheophytin and plastoquinone electron acceptors in photosystem II of chlorophyll d-containing Acaryochloris marina as revealed by FTIR spectroscopy 査読有り
Y. Sano, K. Endo, T. Tomo, and T. Noguchi
Photosynth. Res. 125 巻 頁： 105−114 2015年
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Fourier transform infrared difference and time-resolved infrared detection of the electron and proton transfer dynamics in photosynthetic water oxidation 招待有り 査読有り
T. Noguchi
Biochim. Biophys. Acta 1847 巻 頁： 35–45 2015年
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Infrared detection of a proton released from tyrosine YD to the bulk upon its photo-oxidation in photosystem II 査読有り
S. Nakamura and T. Noguchi
Biochemistry 54 巻 頁： 5045−5053 2015年
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Time-resolved crystal structures of the reaction intermediate of nitrile hydratase reveal a role for the cysteine-sulfenic acid ligand as a catalytic nucleophile 査読有り
Y. Yamanaka, Y. Kato, K. Hashimoto, K. Iida, K. Nagasawa, H. Nakayama, N. Dohmae, K. Noguchi, T. Noguchi, M. Yohda, and M. Odaka
Angew. Chem. Int. Ed. 54 巻 頁： 10763–10767 2015年
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光合成による水分解：生命の巧みな光エネルギー変換のしくみ 招待有り 査読有り
野口巧
日本物理学会誌 70 巻 頁： 742－751 2015年
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Long-range interaction between the Mn4CaO5 cluster and the non-heme iron center in photosystem II as revealed by FTIR spectroelectrochemistry 査読有り
Y. Kato and T. Noguchi
Biochemistry 53 巻 頁： 4914–4923 2014年
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Fourier transform infrared detection of a polarizable proton trapped between photooxidized tyrosine YZ and a coupled histidine in photosystem II: Relevance to the proton transfer mechanism of water oxidation 査読有り
S. Nakamura, R. Nagao, R. Takahashi, and T. Noguchi
Biochemistry 53 巻 頁： 3131–3144 2014年
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Identification of the basic amino acid residues on the PsbP protein involved in the electrostatic interaction with photosystem II 査読有り
T. Nishimura, C. Uno, K. Ido, R. Nagao, T. Noguchi, F. Sato, K. Ifuku
Biochim. Biophys. Acta 1837 巻 頁： 1447–1453 2014年
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Effects of hydrogen bonding interactions on the redox potential and molecular vibrations of plastoquinone as studied by density functional theory calculations 招待有り 査読有り
R. Ashizawa and T. Noguchi
Phys. Chem. Chem. Phys. 16 巻 頁： 11864–11876 2014年
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Development of a novel cryogenic microscope with numerical aperture of 0.9 and its application to photosynthesis research 査読有り
Y. Shibata, W. Katoh, T. Chiba, K. Namie, N. Ohnishi, J. Minagawa, H. Nakanishi, T. Noguchi, H. Fukumura
Biochim. Biophys. Acta 1837 巻 頁： 880-887 2014年
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Molecular interactions of the quinone electron acceptors QA, QB and QC in photosystem II as studied by the fragment molecular orbital method 招待有り 査読有り
K. Hasegawa and T. Noguchi
Photosynth. Res. 120 巻 頁： 113-123 2014年
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Functional roles of D2-Lys317 and the interacting chloride ion in the water oxidation reaction of photosystem II as revealed by Fourier transform infrared analysis 査読有り
H. Suzuki, J. Yu, T. Kobayashi, H. Nakanishi, P. Nixon, T. Noguchi
Biochemistry 52 巻 頁： 4748–4757 2013年
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Structural coupling of extrinsic proteins with the oxygen evolving center in red algal photosystem II as revealed by light-induced FTIR difference spectroscopy 査読有り
C. Uno, R. Nagao, H. Suzuki, T. Tomo, T. Noguchi
Biochemistry 52 巻 頁： 5705−5707 2013年
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Monitoring the reactions of photosynthetic water oxidation using infrared spectroscopy 招待有り 査読有り
T. Noguchi
Biomedical Spectroscopy and Imaging 2 巻 頁： 115–128 2013年
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Determination of the miss probabilities of individual S-state transitions during photosynthetic water oxidation by monitoring electron flow in photosystem II using FTIR spectroscopy 査読有り
H. Suzuki, M. Sugiura, and T. Noguchi
Biochemistry 51 巻 頁： 6776–6785 2012年
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Structure around conserved His144 and Asp165 in the PsbP protein is important for the interaction between its N-terminus and the Cyt b559 subunit of photosystem II 査読有り
K. Ido, S. Kakiuchi, C. Uno, T. Nishimura, Y. Fukao, T. Noguchi, F. Sato, K. Ifuku
J. Biol. Chem. 287 巻 頁： 26377-26387 2012年
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Time-resolved infrared detection of the proton and protein dynamics during photosynthetic oxygen evolution 査読有り
T. Noguchi, H. Suzuki, M. Tsuno, M. Sugiura, and C. Kato
Biochemistry 51 巻 頁： 3205-3214 2012年
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The PsbQ protein stabilizes the functional binding of the PsbP protein to photosystem II in higher plants 査読有り
S. Kakiuchi, C. Uno, K. Ido, T. Nishimura, T. Noguchi, K. Ifuku, F. Sato
Biochim. Biophys. Acta 1817 巻 頁： 1346-1351 2012年
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Interaction and inhibitory effect of ammonium cation in the oxygen evolving center of photosystem II 査読有り
M. Tsuno, H. Suzuki, T. Kondo, H. Mino, and T. Noguchi
Biochemistry 50 巻 頁： 2506–2514 2011年
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Structural coupling of an arginine side chain with the oxygen evolving Mn4Ca cluster in photosynstem II as revealed by isotope-edited Fourier transform infrared spectroscopy 査読有り
Y. Shimada, H. Suzuki, T. Tsuchiya, M. Mimuro, and T. Noguchi
J. Am. Chem. Soc. 133 巻 頁： 3808–3811 2011年
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How does the QB site influence propagate to the QA site in Photosystem II? 査読有り
H. Ishikita, K. Hasegawa and T. Noguchi
Biochemistry 50 巻 頁： 5436-5442 2011年
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Photosystem II-gold nanoparticle conjugate as a nano-device for the development of artificial light-driven water-splitting systems 査読有り
T. Noji, H. Suzuki, T. Gotoh, M. Iwai, M. Ikeuchi, T. Tomo, and T. Noguchi
J. Phys. Chem. Lett. 2 巻 頁： 2448-2452 2011年
-
Herbicide effect on the photodamage process of photosystem II: Fourier transform infrared study 査読有り
I. Idedan, T. Tomo, T. Noguchi
Biochim. Biophys. Acta 1807 巻 頁： 1214-1220 2011年
-
The cyanobacteriochrome, TePixJ, isomerizes its own chromophore by converting phycocyanobilin to phycoviolobilin 査読有り
T. Ishizuka, A. Kamiya, H. Suzuki, R. Narikawa, T. Noguchi, T. Kohchi, K. Inomata, and M. Ikeuchi
Biochemistry 50 巻 頁： 953–961 2011年
-
The structures and binding sites of phenolic herbicides in the QB pocket of photosystem II 査読有り
R. Takahashi, K. Hasegawa, A. Takano, and T. Noguchi
Biochemistry 49 巻 頁： 5445-5454 2010年
-
Hydrogen bond interactions of the pheophytin electron acceptor and its radical anion in photosystem II as revealed by Fourier transform infrared difference spectroscopy 査読有り
Y. Shibuya, R. Takahashi, T. Okubo, H. Suzuki, M. Sugiura, and T. Noguchi
Biochemistry 49 巻 頁： 493-501 2010年
-
Orientations of carboxylate groups coupled to the Mn cluster in the photosynthetic oxygen-evolving center as studied by polarized ATR-FTIR spectroscopy 査読有り
M. Iizasa, H. Suzuki, and T. Noguchi
Biochemistry 49 巻 頁： 3074–3082 2010年
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Energetics in photosystem II from Thermosynechococcus elongatus with a D1 protein encoded by either the psbA1 or psbA3 gene 査読有り
M. Sugiura, Y. Kato, R. Takahashi, H. Suzuki, T. Watanabe, T. Noguchi, F. Rappaport, A. Boussac
Biochim. Biophys. Acta 1797 巻 頁： 1491-1499 2010年
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Fourier transform infrared spectroscopy of special pair bacteriochlorophylls in homodimeric reaction centers of heliobacteria and green sulfur bacteria 招待有り 査読有り
T. Noguchi
Photosynth. Res. 104 巻 頁： 321-331 2010年
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Structural coupling of a tyrosine side chain with the non-heme iron center in photosystem II as revealed by light-induced Fourier transform infrared difference spectroscopy 査読有り
R. Takahashi, A. Boussac, M. Sugiura and T. Noguchi
Biochemistry 48 巻 頁： 8994-9001 2009年
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FTIR evidence that the PsbP extrinsic protein induces protein conformational changes around the oxygen-evolving Mn cluster in photosystem II 査読有り
M. Tomita, K. Ifuku, F. Sato and T. Noguchi
Biochemistry 48 巻 頁： 6318-6325 2009年
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Monitoring proton release during photosynthetic water oxidation in photosystem II by means of isotope-edited infrared spectroscopy 査読有り
H. Suzuki, M. Sugiura and T. Noguchi
J. Am. Chem. Soc. 131 巻 頁： 7849-7857 2009年
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Detection of the D0 → D1 transition of β-carotene radical cation photoinduced in photosystem II 査読有り
T. Okubo, T. Tomo and T. Noguchi
Photochem. Photobiol. Sci. 8 巻 頁： 157-161 2009年
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Effect of a single amino acid substitution of the 43 kDa chlorophyll-protein on the oxygen-evolving reaction of the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803: Analysis of the Glu354Gln mutation 査読有り
Y. Shimada, H. Suzuki, T. Tsuchiya, T. Tomo, T. Noguchi and M. Mimuro
Biochemistry 48 巻 頁： 6095-6103 2009年
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共鳴ラマン分光法 招待有り
野口 巧
「光合成研究法」低温科学 67 巻 頁： 491-496 2009年
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光誘起フーリエ変換赤外差スペクトル法 招待有り
野口 巧
「光合成研究法」低温科学 67 巻 頁： 483-489 2009年
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Flash-induced FTIR difference spectroscopy shows no evidence for structural coupling of bicarbonate to the oxygen-evolving Mn cluster in photosystem II 査読有り
C. Aoyama, H. Suzuki, M. Sugiura and T. Noguchi
Biochemistry 47 巻 頁： 2760-2765 2008年
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フーリエ変換赤外差スペクトル法：蛋白質の活性部位構造と分子メカニズム解析 招待有り
野口 巧
分光研究 57 巻 ( 6 ) 頁： 275-287 2008年
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FTIR detection of water reactions in the oxygen-evolving center of photosystem II 招待有り 査読有り
T. Noguchi
Phil. Trans. R. Soc. B 363 巻 頁： 1189-1195 2008年
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Fourier transform infrared analysis of the photosynthetic oxygen-evolving center 招待有り 査読有り
T. Noguchi
Coord. Chem. Rev. 252 巻 頁： 336-346 2008年
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Catalytic mechanism of nitrile hydratase proposed by time-resolved X-ray crystallography using a novel substrate, tert-butylisonitrile 査読有り
K. Hashimoto, H. Suzuki, K. Taniguchi, T. Noguchi, M. Yohda and M. Odaka
J. Biol. Chem. 283 巻 頁： 36617-36623 2008年
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Monitoring water reactions during the S-state cycle of the photosynthetic water-oxidizing center: Detection of the DOD bending vibrations by means of Fourier transform infrared spectroscopy 査読有り
H. Suzuki, M. Sugiura and T. Noguchi
Biochemistry 47 巻 頁： 11024-11030 2008年
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LOV-like flavin-Cys adduct formation by introducing a Cys residue in the BLUF domain of TePixD 査読有り
H. Suzuki, K. Okajima, M. Ikeuchi and T. Noguchi
J. Am. Chem. Soc. 130 巻 頁： 12884-12885 2008年
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Effect of charge distribution over a chlorophyll dimer on the redox potential of P680 in photosystem II as studied by density functional theory calculations 査読有り
R. Takahashi, K. Hasegawa and T. Noguchi
Biochemistry 47 巻 頁： 6289-6291 2008年
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Characterization of highly-purified photosystem I complexes from the chlorophyll d-dominated cyanobacterium Acaryochloris marina, MBIC 11017 査読有り
T. Tomo, Y. Kato, T. Suzuki, S. Akimoto, T. Okubo, T. Noguchi, K. Hasegawa, T. Tsuchiya, K. Tanaka, M. Fukuya, N. Dohmae, T. Watanabe and M. Mimuro
J. Biol. Chem. 283 巻 頁： 18198-18209 2008年
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Herbicide effect on the hydrogen-bonding interaction of the primary quinone electron acceptor QA in photosystem II as studied by Fourier transform infrared spectroscopy 査読有り
A. Takano, R. Takahashi, H. Suzuki and T. Noguchi
Photosynth. Res. 98 巻 頁： 159-167 2008年
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Correlation between the hydrogen-bond structures and the C=O stretching frequencies of carboxylic acids as studied by density functional theory calculations: Theoretical basis for interpretation of infrared bands of carboxylic groups in proteins 査読有り
K. Takei, R. Takahashi and T. Noguchi
J. Phys. Chem. B 112 巻 頁： 6725-6731 2008年
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The differences in the effects of solution additives on heat- and refolding-induced aggregation 査読有り
H. Hamada, R. Takahashi, T. Noguchi and K. Shiraki
Biotechnology Progress 24 巻 頁： 436-443 2008年
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Oxygen evolution in the thylakoid-lacking cyanobacterium Gloeobacter violaceus PCC 7421 査読有り
K. Koyama, H. Suzuki, T. Noguchi, S. Akimoto, T. Tsuchiya and M. Mimuro
Biochim. Biophys. Acta 1777 巻 頁： 369-378 2008年
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Influence of histidine-198 of the D1 subunit on the properties of the primary electron donor, P680, of photosystem II in Thermosynechococcus elongatus 査読有り
M. Sugiura, A. Boussac, T. Noguchi and F. Rappaport
Biochim. Biophys. Acta 1777 巻 頁： 331-342 2008年
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Selective detection of the structural changes upon photoreactions of several redox cofactors in photosystem II by means of light-induced ATR-FTIR difference spectroscopy 査読有り
T. Okubo and T. Noguchi
Spectrochim. Acta A 66 巻 頁： 863-868 2007年
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Light-induced FTIR difference spectroscopy as a powerful tool toward understanding the molecular mechanism of photosynthetic oxygen evolution 招待有り 査読有り
T. Noguchi
Photosynth. Res. 91 巻 頁： 59-69 2007年
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Water molecules coupled to the redox-active tyrosine YD in photosystem II as detected by FTIR spectroscopy 査読有り
R. Takahashi, M. Sugiura and T. Noguchi
Biochemistry 46 巻 頁： 14245-14249 2007年
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Criteria for determining the hydrogen bond structures of a tyrosine side chain by FTIR spectroscopy: DFT analyses of model hydrogen bonded complexes of p-cresol 査読有り
R. Takahashi and T. Noguchi
J. Phys. Chem. B 111 巻 頁： 13833-13844 2007年
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FTIR study on the hydrogen-bond structure of a key tyrosine residue in the flavin-binding blue light sensor TePixD from Thermosynechococcus elongatus 査読有り
R. Takahashi, K. Okajima, H. Suzuki, H. Nakamura, M. Ikeuchi and T. Noguchi
Biochemistry 46 巻 頁： 6459-6467 2007年
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Correlation between thermal aggregation and stability of lysozyme with salts described by molar surface tension increment: an exceptional propensity of ammonium salts as aggregation suppressor 査読有り
A. Hirano, H. Hamada, T. Okubo, T. Noguchi, H. Higashibata and K. Shiraki
Protein J. 26 巻 頁： 423-433 2007年
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Identification of the special pair of photosystem II in a chlorophyll d-dominated cyanobacterium 査読有り
T. Tomo, T. Okubo, S. Akimoto, M. Yokono, H. Miyashita, T. Tsuchiya, T. Noguchi and M. Mimuro
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 104 巻 頁： 7283-7288 2007年
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Perturbation of the structure of P680 and the charge distribution on its radical cation in isolated reaction center complexes of photosystem II as revealed by Fourier transform infrared spectroscopy 査読有り
T. Okubo, T. Tomo, M. Sugiura and T. Noguchi
Biochemistry 46 巻 頁： 4390-4397 2007年
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Drastic changes in the ligand structure of the oxygen-evolving Mn cluster upon Ca2+ depletion as revealed by FTIR difference spectroscopy 査読有り
Y. Taguchi and T. Noguchi
Biochim. Biophys. Acta 1767 巻 頁： 535-540 2007年
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Photooxidation pathway of chlorophyll Z in Photosystem II as studied by Fourier transform infrared spectroscopy 査読有り
Y. Kitajima and T. Noguchi
Biochemistry 45 巻 頁： 1938-1945 2006年
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Structural perturbation of the carboxylate ligands to the manganese cluster upon Ca2+/Sr2+ exchange in the S-state cycle of photosynthetic oxygen evolution as studied by flash-induced FTIR difference spectroscopy 査読有り
H. Suzuki, Y. Taguchi, M. Sugiura, A. Boussac and T. Noguchi
Biochemistry 45 巻 頁： 13454-13464 2006年
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Fate determination of the flavin photoreceptions in the cyanobacterial blue light receptor TePixD (Tll0078) 査読有り
K. Okajima, Y. Fukushima, H. Suzuki, A. Kita,Y. Ochiai, M. Katayama, Y. Shibata, K. Miki, T. Noguchi, S. Itoh and M. Ikeuchi
J. Mol. Biol. 363 巻 頁： 10-18 2006年
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pH Dependence of the flash-induced S-state transitions in the oxygen-evolving center of photosystem II from Thermosynechoccocus elongatus as revealed by Fourier transform infrared spectroscopy 査読有り
H. Suzuki, M. Sugiura and T. Noguchi
Biochemistry 44 巻 頁： 1708-1718 2005年
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Fourier transform infrared spectrum of the secondary quinone electron acceptor QB in photosystem II 査読有り
H. Suzuki, M. Nagasaka, M. Sugiura and T. Noguchi
Biochemistry 44 巻 頁： 11323-11328 2005年
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Density functional theory calculations on the dielectric-constant dependence of the oxidation potential of chlorophyll: Implication for the high potential of P680 in photosystem II 査読有り
K. Hasegawa and T. Noguchi
Biochemistry 44 巻 頁： 8865-8872 2005年
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Thermal equilibrium of two conformations in photosensitive nitrile hydratase probed by the FTIR band of nitric oxide bound to the non-heme iron center 査読有り
H. Suzuki, M. Nojiri, N. Kamiya and T. Noguchi
J. Biochem. 136 巻 頁： 115-121 2004年
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Site-directed mutagenesis of Thermosynechococcus elongatus photosystem II: the O2 evolving enzyme lacking the redox active tyrosine D 査読有り
M. Sugiura, F. Rappaport, K. Brettel, T. Noguchi, A. W. Rutherford and A. Boussac
Biochemistry 43 巻 頁： 13549-13563 2004年
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Analysis of flash-induced FTIR difference spectra of the S-state cycle in the photosynthetic water-oxidizing complex by uniform 15N and 13C isotope labeling 査読有り
T. Noguchi and M. Sugiura
Biochemistry 42 巻 頁： 6035-6042 2003年
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光合成による酸素発生のはじまりとそのメカニズム 招待有り
野口 巧
化学と生物, 学会出版センター 41 巻 ( 5 ) 頁： pp322-328 2003年
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Protonation structures of Cys-sulfinic and Cys-sulfenic acids in the photosensitive nitrile hydratase revealed by Fourier transform infrared spectroscopy 査読有り
T. Noguchi, M. Nojiri, K. Takei, M. Odaka and N. Kamiya
Biochemistry 42 巻 頁： 11642-11650 2003年
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Novel aldoxime dehydratase involved in carbon-nitrogen triple bond synthesis of Pseudomonas chlororaphis B23: Sequencing, gene expression, purification and characterization 査読有り
K. Oinuma, Y. Hashimoto, K. Konishi, M. Goda, T. Noguchi, H. Higashibata and M. Kobayashi
J. Biol. Chem. 278 巻 頁： 29600-29608 2003年
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Over-reduced states of the Mn-cluster in cucumber leaves induced by dark-chilling treatment 査読有り
M. Higuchi, T. Noguchi and K. Sonoike
Biochim. Biophys. Acta 1604 巻 頁： 151-158 2003年
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Ab initio DFT calculations and vibrational analysis of zinc-bound 4-methylimidazole as a model of a histidine ligand in metalloenzymes 査読有り
K. Hasegawa, T. Ono and T. Noguchi
J. Phys. Chem. A 106 巻 頁： 3377-3390 2002年
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光合成酸素発生マンガンクラスターの構造は解明されたか？ 招待有り
野口 巧
化学, 化学同人 57 巻 ( 9 ) 頁： 58-59 2002年
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Dual role of triplet localization on the accessory chlorophyll in photosystem II reaction center: photoprotection and photodamage to the D1 protein 招待有り 査読有り
T. Noguchi
Plant Cell Physiol. 43 巻 頁： 1112-1116 2002年
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FTIR detection of water reactions during the flash-induced S-state cycle of the photosynthetic water oxidizing complex 査読有り
T. Noguchi and M. Sugiura
Biochemistry 41 巻 頁： 15706-15712 2002年
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A new system for detection of thermoluminescence and delayed luminescence from photosynthetic apparatus with precise temperature control 査読有り
T. Noguchi, M. Katoh and Y. Inoue
Spectroscopy 16 巻 頁： 89-94 2002年
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Flash-induced FTIR difference spectra of the water oxidizing complex in moderately hydrated photosystem II core films: Effect of hydration extent on S-state transitions 査読有り
T. Noguchi and M. Sugiura
Biochemistry 41 巻 頁： 2322-2330 2002年
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Flash-induced Fourier transform infrared detection of the structural changes during the S-state cycle of the oxygen-evolving complex in photosystem II 査読有り
T. Noguchi and M. Sugiura
Biochemistry 40 巻 頁： 1497-1502 2001年
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Detection of protein-cofactor in the reactions by means of Fourier transform infrared spectroscopy
T. Noguchi
RIKEN Review 41 巻 頁： 41-42 2001年
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Triplet formation on a monomeric chlorophyll in the photosystem II reaction center as studied by time-resolved infrared spectroscopy 査読有り
T. Noguchi, T. Tomo and C. Kato
Biochemistry 40 巻 頁： 2176-2185 2001年
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An FTIR study on the structure of the oxygen-evolving Mn-cluster of photosystem II in different spin forms of the S2 state 査読有り
K. Onoda, H. Mino, Y. Inoue and T. Noguchi
Photosynthesis Research 63 巻 頁： 47-57 2000年
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Structure of an active water molecule in the water oxidizing complex of photosystem II as studied by FTIR spectroscopy 査読有り
T. Noguchi and M. Sugiura
Biochemistry 39 巻 頁： 10943-10949 2000年
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Arginine 56 mutation in β subunit of nitrile hydratase: importance of hydrogen bonding to the non-heme iron center 査読有り
S. R. Piersma, M. Nojiri, M. Tsujimura, T. Noguchi, M. Odaka, M. Yohda, Y. Inoue and I. Endo
J. Inorg. Biochem. 80 巻 頁： 283-288 2000年
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Vibrational spectra and ab initio DFT calculations of 4-methylimidazole and its different protonation forms: Infrared and Raman markers of the protonation state of a histidine side chain 査読有り
K. Hasegawa, T. Ono and T. Noguchi
J. Phys. Chem. B 104 巻 頁： 4253-4265 2000年
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Hydrogen bonding interaction between the primary quinone acceptor QA and a histidine side chain in photosystem II as revealed by Fourier transform infrared spectroscopy 査読有り
T. Noguchi, Y. Inoue and X.-S. Tang
Biochemistry 38 巻 頁： 399-403 1999年
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Structure of a histidine ligand in the photosynthetic oxygen-evolving complex as studied by light-induced Fourier transform infrared difference spectroscopy 査読有り
T. Noguchi, Y. Inoue and X.-S. Tang
Biochemistry 38 巻 頁： 10187-10195 1999年
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Comparative FTIR analysis of the microenvironment of QA in cyanide and high-pH treated and iron-depleted PS II membrane fragments 査読有り
T. Noguchi, J. Kurreck, Y. Inoue and G. Renger
Biochemistry 38 巻 頁： 4846-4852 1999年
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Photoconversion of a water-soluble chlorophyll protein from Chenopodium album: resonance Raman and Fourier transform infrared study of protein and pigment structures 査読有り
T. Noguchi, Y. Kamimura, Y. Inoue and S. Itoh
Plant Cell Physiol. 40 巻 頁： 305-310 1999年
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Fourier transform infrared study of the cation radical of P680 in the photosystem II reaction center: Evidence for charge delocalization on the chlorophyll dimer 査読有り
T. Noguchi, T. Tomo and Y. Inoue
Biochemistry 37 巻 頁： 13614-13625 1998年
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Activity regulation of photoreactive nitrile hydratase by nitric oxide 査読有り
M. Odaka, K. Fujii, M. Hoshino, T. Noguchi, M. Tsujimura, S. Nagashima, M. Yohda, T. Nagamune, Y. Inoue and I. Endo
J. Am. Chem. Soc. 119 巻 頁： 3785-3791 1997年
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酸素発生−不可逆的生命進化へのトリガー 招待有り
野口 巧、小野高明
化学と工業, 日本化学会 5 巻 頁： 717-719 1997年
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光応答性ニトリルヒドラターゼ
遠藤 勲、尾高雅文、野口 巧、星野幹雄、中迫雅由
蛋白質核酸酵素, 共立出版 42 巻 ( 2 ) 頁： 136-143 1997年
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Structural coupling between the oxygen-evolving Mn-cluster and a tyrosine residue in photosystem II as revealed by Fourier transform infrared spectroscopy 査読有り
T. Noguchi, Y. Inoue and X.-S. Tang
Biochemistry 36 巻 頁： 14705-14711 1997年
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Fourier transform infrared study on the primary donor P798 of Heliobacterium modesticaldum: Cysteine S-H coupled to P798 and molecular interactions of carbonyl groups 査読有り
T. Noguchi, Y. Fukami, H. Oh-oka and Y. Inoue
Biochemistry 36 巻 頁： 12329-12336 1997年
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Location of the non-heme iron center on the a subunit of photoreactive nitrile hydratase from Rhodococcus sp. N-771 査読有り
M. Odaka, T. Noguchi, S. Nagashima, M. Yohda, S. Yabuki, M. Hoshino, Y. Inoue and I. Endo
Biochem. Biophys. Res. Commun. 221 巻 頁： 146-150 1996年
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Resonance Raman evidence that photodissociation of nitric oxide form the non-heme iron center activates nitrile hydratase from Rhodococcus sp. N-771 査読有り
T. Noguchi, M. Hoshino, M. Tsujimura, M. Odaka, Y. Inoue and I. Endo
Biochemistry 35 巻 頁： 16777-16781 1996年
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Electronic and vibrational structure of the radical cation of P840 in the putative homodimeric reaction center from Chlorobium tepidum as studied by FTIR spectroscopy 査読有り
T. Noguchi, N. Kusumoto, Y. Inoue and H. Sakurai
Biochemistry 35 巻 頁： 15428-15435 1996年
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Direct detection of a carboxylate bridge between Mn and Ca2+ in the photosynthetic oxygen-evolving center by means of Fourier transform infrared spectroscopy 査読有り
T. Noguchi, T. Ono and Y. Inoue
Biochim. Biophys. Acta 1228 巻 頁： 189-200 1995年
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Molecular interactions of the redox-active accessory chlorophyll on the electron-donor side of photosystem II as studied by Fourier transform infrared spectroscopy 査読有り
T. Noguchi and Y. Inoue
FEBS Lett. 370 巻 頁： 241-244 1995年
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A carboxylate ligand interacting with water in the oxygen-evolving center of photosystem II as revealed by Fourier transform infrared spectroscopy 査読有り
T. Noguchi, T. Ono and Y. Inoue
Biochim. Biophys. Acta 1232 巻 頁： 59-66 1995年
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Identification of FTIR signals from the non-heme iron in photosystem II 査読有り
T. Noguchi and Y. Inoue
J. Biochem. 118 巻 頁： 9-12 1995年
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XANES spectroscopy for monitoring intermediate reaction states of Cl--depleted Mn cluster in photosynthetic water oxidation enzyme 査読有り
T. Ono, T. Noguchi, Y. Inoue, M. Kusunoki, H. Yamaguchi and H. Oyanagi
J. Am. Chem. Soc. 117 巻 頁： 6386-6387 1995年
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Characteristic changes of function and structure of photosystem II during strong-light photoinhibition under aerobic condition 査読有り
T. Ono, T. Noguchi and Y. Nakajima
Biochim. Biophys. Acta 1229 巻 頁： 239-248 1995年
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Photosensitive nitrile hydratase intrinsically possesses nitric oxide bound to the non-heme iron center: Evidence by Fourier transform infrared spectroscopy 査読有り
T. Noguchi, J. Honda, T. Nagamune, H. Sasabe, Y. Inoue and I. Endo
FEBS Lett. 358 巻 頁： 9-12 1995年
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Study of the intermediate S-states for water oxidation in the normal and Ca-depleted photosynthetic oxygen-evolving enzyme by means of flash-induced X-ray absorption near edge structure spectroscopy 査読有り
T. Ono, T. Noguchi, Y. Inoue, M. Kusunoki, H. Yamaguchi and H. Oyanagi
Biochemical Society Transactions 22 巻 頁： 331-335 1994年
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Fourier transform infrared spectrum of the radical cation of β-carotene photoinduced in photosystem II 査読有り
T. Noguchi, T. Mitsuka and Y. Inoue
FEBS Lett. 356 巻 頁： 179-182 1994年
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Mn K-edge XANES spectroscopy of photosynthetic water oxidation enzyme in the S0-, S1-, S2-, S3-states induced by flash exciatation 査読有り
T. Ono, T. Noguchi, Y. Inoue, M. Kusunoki, T. Matsushita and H. Oyanagi
Jpn. J. Appl. Phys. 32 巻 頁： 530-532 1993年
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Manganese K-edge X-ray absorption spectra of the cyclic S-states in the photosynthetic oxygen-evolving system 査読有り
M. Kusunoki, T. Ono, T. Noguchi, Y. Inoue and H. Oyanagi
Photosynth. Res. 38 巻 頁： 331-339 1993年
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Flash induced XANES spectroscopy for the Ca-depleted Mn-cluster in the photosynthetic O2-evolving enzyme 査読有り
T. Ono, T. Noguchi, Y. Inoue, M. Kusunoki, H. Yamaguchi and H. Oyanagi
FEBS Lett. 330 巻 頁： 28-30 1993年
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Temperature dependence of the S1→S2 transition in the oxygen-evolving complex of photosystem II studied by FT-IR spectroscopy 査読有り
T. Noguchi, T. Ono and Y. Inoue
Biochim. Biophys. Acta 1143 巻 頁： 333-336 1993年
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FT-IR studies on the triplet state of P680 in the photosystem II reaction center: Triplet equilibrium within a chlorophyll dimer 査読有り
T. Noguchi, Y. Inoue and K. Satoh
Biochemistry 32 巻 頁： 7186-7195 1993年
-
Thermoluminescence emission at liquid helium temperatures from photosynthetic apparatus and purified pigments 査読有り
T. Noguchi, Y. Inoue and K. Sonoike
Biochim. Biophys. Acta 1141 巻 頁： 18-22 1993年
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In vivo states and functions of carotenoids in an aerobic photosynthetic bacterium, Erythrobacter longus 査読有り
T. Noguchi, H. Hayashi, K. Shimada, S. Takaichi and M. Tasumi
Photosynth. Res. 31 巻 頁： 21-30 1992年
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X-ray detection of the period-four cycling of the Manganese cluster in photosynthetic water oxidizing enzyme 査読有り
T. Ono, T. Noguchi, Y. Inoue, M. Kusunoki, T. Matsushita and H. Oyanagi
Science 258 巻 頁： 1335-1337 1992年
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Detection of structural changes upon S1-to-S2 transition in the oxygen-evolving manganese cluster in photosystem II by light-induced Fourier transform infrared difference spectroscopy 査読有り
T. Noguchi, T. Ono and Y. Inoue
Biochemistry 31 巻 頁： 5953-5956 1992年
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Solvent effects on the ag C=C stretching mode in the 21Ag-excited state of β-carotene and two derivatives: picosecond time-resolved resonance Raman spectroscopy 査読有り
T. Noguchi, H. Hayashi, M. Tasumi and G. H. Atkinson
J. Phys. Chem. 95 巻 頁： 3167-3172 1991年
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1064-nm-excited Fourier transform Raman studies of bacteriochlorophyll-a in solid films and in a blue-green mutant of Rhodobacter sphaeroides 査読有り
T. Noguchi, Y. Furukawa and M. Tasumi
Spectrochim. Acta 47A 巻 頁： 1431-1440 1991年
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Vibrational relaxation in carotenoids in vivo and in vitro: Picosecond time-resolved anti-Stokes resonance Raman spectroscopy 査読有り
H. Hayashi, T. L. Brack, T. Noguchi, M. Tasumi and G. H. Atkinson
J. Phys. Chem. 95 巻 頁： 6797-6802 1991年
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Vibrational spectroscopy of excited electronic states in carotenoids in vivo. Picosecond time-resolved resonance Raman scattering 査読有り
H. Hayashi, T. Noguchi, M. Tasumi and G. H. Atkinson
Biophys. J. 60 巻 頁： 252-260 1991年
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Factors controlling the efficiency of energy transfer from carotenoids to bacteriochlorophyll in purple photosynthetic bacteria 査読有り
T. Noguchi, H. Hayashi and M. Tasumi
Biochim. Biophys. Acta 1017 巻 頁： 280-290 1990年
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Frequencies of the Franck-Condon active ag C=C stretching mode in the 21Ag-excited state of carotenoids 査読有り
T. Noguchi, H. Hayashi, M. Tasumi and G. H. Atkinson
Chem. Phys. Lett. 175 巻 頁： 163-169 1990年
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Resonance Raman studies on the structure of bacteriochlorophyll c in chlorosomes from Chloroflexus aurantiacus 査読有り
T. Nozawa, T. Noguchi and M. Tasumi
J. Biochem. 108 巻 頁： 737-740 1990年
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Picosecond time-resolved resonance Raman scattering and absorbance changes of carotenoids in light-harvesting systems of photosynthetic bacterium Chromatium vinosum 査読有り
H. Hayashi, S. Kolaczkowski, T. Noguchi, D. Blanchard and G. H. Atkinson
J. Am. Chem. Soc. 112 巻 頁： 4664-4670 1990年
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Excitation and emission spectroscopy of membranes and pigment-protein complexes of an aerobic photosynthetic bacterium, Erythrobacter sp. OCh 114 査読有り
K. Shimada, H. Hayashi, T. Noguchi and M. Tasumi
Plant Cell Physiol. 31 巻 頁： 395-398 1990年
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Resonance Raman spectra of 13-demethylretinal bacteriorhodopsin and a picosecond bathochromic photocycle intermediate 査読有り
T. Noguchi, S. Kolaczkowski, W. Gartner and G. H. Atkinson
J. Phys. Chem. 94 巻 頁： 4920-4926 1990年
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Studies on the interrelationship among the intensity of a Raman marker band of carotenoids, polyene chain structure, and efficiency of the energy transfer from carotenoids to bacteriochlorophyll in photosynthetic bacteria 査読有り
H. Hayashi, T. Noguchi and M. Tasumi
Photochem. Photobiol. 49 巻 頁： 337-343 1989年
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Resonance Raman spectrum of the excited 21Ag state of β-carotene 査読有り
T. Noguchi, S. Kolaczkowski, C. Arbour, S. Aramaki, G. H. Atkinson, H. Hayashi and M. Tasumi
Photochem. Photobiol. 50 巻 頁： 603-609 1989年
書籍等出版物 11
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生命金属ダイナミクス－生体内における金属の挙動と制御：量子力学／分子力学（QM/MM）計算による金属タンパク質の研究
中村伸、野口巧、吉澤一成（ 担当： 共著）
エヌ・ティー・エス 2021年
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Molecular mechanism of asymmetric electron transfer on the electron donor side of photosystem II, Photosynthesis: Molecular Approaches to Solar Energy Conversion 査読有り
T. Noguchi（ 担当： 単著 , 範囲: Chapter 12, pp. 323-339）
Springer 2021年
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光の吸収と電子・プロトン移動、光合成 査読有り
野口巧
朝倉書店 2021年
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光と生命の事典・光合成の電子伝達系
野口巧（ 担当： 分担執筆）
朝倉書店 2016年
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光合成のエネルギー変換と物質変換・光合成水分解反応：水の酸化による酸素発生のメカニズム
野口巧（ 担当： 単著）
化学同人 2015年
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Chemical Science of π-Electron Systems, Spectroscopic analysis of the redox reactions of π-conjugated cofactors in photosynthetic reaction center
T. Noguchi（ 担当： 分担執筆）
Springer Japan 2015年
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高次π空間の創発と機能開発・π系生体ナノ電極における光合成電子移動反応の分子制御機構
野口巧（ 担当： 単著）
シーエムシー出版 2013年
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Photosynthetic O2 Evolution, in Molecular Solar Fuels,Chapter 7
J. Messinger, T. Noguchi, J. Yano（ 担当： 共著）
RSC Publishing 2012年
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Photosystem II: The Light-Driven Water:Plastoquinone Oxidoreductase, Molecular analysis by vibrational spectroscopy
T. Noguchi and C. Berthomieu（ 担当： 分担執筆）
Springer 2005年
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光化学エネルギー変換・光合成の光化学エネルギー変換
野口巧（ 担当： 分担執筆）
アイピーシー 1997年
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新タンパク質応用工学・近赤外励起FTラマン分光法によるバクテリオクロロフィルの存在状態
野口巧（ 担当： 分担執筆）
フジテクノシステム 1996年
講演・口頭発表等 51
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光化学系IIにおける第二キノン電子受容体QBの電子・プロトン移動反応の時間分解赤外分光検出
加藤祐樹、伊藤帆奈美、野口巧、
日本植物生理学会年会
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光合成酸素発生系における脂肪族アミノ酸の翻訳後変換によるカルボキシラート配位子形成
水江初音、 鈴木健裕、松原巧、北島(井原)智美、平野美奈子、嶋田友一郎、加藤祐樹、堂前直、野口巧
日本植物生理学会年会
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光化学系Ⅱにおけるクロロフィル励起三重項状態の消光機構
横川瑞生、加藤祐樹、野口巧
日本生物物理学会年会
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Access to the Antenna System of Photosystem I via Single-Molecule Excitation-Emission Spectroscopy
日本生物物理学会年会
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光化学系IIの酸素発生系における翻訳後アミノ酸変換：脂肪族アミノ酸の変換
水江初音, 鈴木健裕, 松原巧, 北島(井原)智美, 平野美奈子, 嶋田友一郎, 加藤祐樹, 堂前直, 野口巧
日本生物物理学会年会
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光合成水分解系の起源、形成、分子機構 招待有り
野口巧
第13回CSJ化学フェスタ2023
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The D139N mutation of PsbP enhancing the oxygen-evolving activity of photosystem II and its introduction into Arabidopsis thaliana 国際会議
Ko Imaizumi, Shin-ichi Arimura, Taishi Nishimura, Ryo Nagao, Keisuke Saito, Takeshi Nakano, Hiroshi Ishikita, Takumi Noguchi, Kentaro Ifuku,
Taiwan-Japan Plant Biology 2023
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Photocatalytic CO2 reduction mechanism by a Re(I) catalyst after photoinduced one-electron reduction
Kei Kamogawa, Yuki Kato, Yuushi Shimoda, Kiyoshi Miyata, Ken Onda, Takumi Noguchi, Yusuke Tamaki, Osamu Ishitani
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Mechanistic investigation of CO2 reduction using a Ru(II)-Re(I) supramolecular photocatalyst 国際会議
Kei Kamogawa, Yuki Kato, Yuushi Shimoda, Kiyoshi Miyata, Ken Onda, Takumi Noguchi, Yusuke Tamaki, Osamu Ishitani
20th International Conference on Carbon Dioxide Utilization
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光化学系IIチロシンDの酸化還元電位を分光電気化学測定で評価する
加藤祐樹、岩銅壮平、政本彩帆、三野広幸、野口巧
第30回光合成セミナー
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光化学系Ⅱにおけるクロロフィル励起三重項状態の消光による光保護機構
横川瑞生、加藤祐樹、野口巧
日本光合成学会年会
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分光電気化学法による光化学系IIチロシンDの酸化還元電位の評価
加藤祐樹、岩銅壮平、政本彩帆、三野広幸、野口巧
生物物理中部支部講演会
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Mechanistic study of photocatalytic CO2 reduction by a Ru(II)-Re(I) supramolecular photocatalyst
Kei Kamogawa, Yuki Kato, Yuushi Shimoda, Kiyoshi Miyata, Ken Onda, Takumi Noguchi, Yusuke Tamaki, Osamu Ishitani,
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光化学系IIにおけるチロシンDの酸化還元電位の評価
加藤祐樹、岩銅壮平、政本彩帆、三野広幸、野口巧、
第64回日本植物生理学会年会
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光化学系Ⅱにおける水分解マンガンクラスターの光構築機構の時間分解赤外分光解析
渡邉隼弥、嶋田友一郎、野口巧
日本生物物理学会年会
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光化学系IIにおけるストロマおよびルーメン側における摂動が第一キノン電子受容体QAの酸化還元電位に及ぼす影響
加藤祐樹、野口巧
日本生物物理学会年会
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Mechanistic study of photocatalytic CO2 reduction using a Ru(II)-Re(I) supramolecular photocatalyst
Kei Kamogawa, Yuki Kato, Yuushi Shimoda, Kiyoshi Miyata, Ken Onda, Takumi Noguchi, Yusuke Tamaki, Osamu Ishitani,
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光化学系IIにおける構造的摂動が第一キノン電子受容体QAの酸化還元電位に及ぼす影響：FTIR分光電気化学法による解析
加藤祐樹、野口巧
電気化学秋季大会
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Post-translational amino acid conversion in the oxygen-evolving complex and its implication 招待有り 国際会議
Takumi Noguchi, Yuichiro Shimada, Takehiro Suzuki, Takumi Matsubara, Tomomi Kitajima-Ihara, Ryo Nagao, Naoshi Dohmae
Mechanisms of Water Oxidation, Satellite Meeting to 18th International Congress on Photosynthesis Research
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D139N mutation of PsbP enhances the oxygen-evolving activity of photosystem II through stabilized binding of a chloride ion 国際会議
Ko Imaizumi, Taishi Nishimura, Ryo Nagao, Keisuke Saito, Takeshi Nakano, Hiroshi Ishikita, Takumi Noguchi, and Kentaro Ifuku
18th International Congress on Photosynthesis Research
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光合成光化学系IIにおけるストロマおよびルーメン側の構造的摂動が第一キノンQAの酸化還元電位に及ぼす影響
加藤祐樹、野口巧
生体分子科学討論会
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水分解酵素・光化学系Ⅱの赤外分光研究 招待有り
野口巧
生体分子科学討論会
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時間分解赤外分光法による光化学系Ⅱにおけるマンガンクラスターの構築過程の解析
渡邉隼弥、嶋田友一郎、野口巧
生体分子科学討論会
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光化学系IIにおいて第一キノンQAの酸化還元電位はストロマおよびルーメン側の構造的摂動により変動する
加藤祐樹、野口 巧
第29回光合成セミナー
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低温顕微鏡による光化学系I単一分子の励起-蛍光スペクトルの同時測定
張先駿、長尾遼、鞆 達也、野口巧、叶深、柴田穣
第29回光合成セミナー
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光合成酸素発生の起源と進化 招待有り
野口巧
日本光合成学会
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PsbPのLoop 4領域の変異による光化学系IIの酸素発生活性の向上
今泉滉、西村大志、長尾遼、斉藤圭亮、中野雄司、石北央、野口巧、伊福健太郎
日本植物生理学会年会、オンライン
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光化学系IIにおけるストロマおよびルーメン側における摂動が第一キノンQAの酸化還元電位に及ぼす影響
加藤祐樹, 野口巧
生物物理中部支部講演会
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Simultaneous acquisition of cryo-excitation-emission spectra of single photosystem I
XianJun Zhang, Ryo Nagao, Tatsuya Tomo, Takumi Noguchi, Shen Ye, Yutaka Shibata
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光合成酸素発生系における翻訳後アミノ酸変換による配位子形成
嶋田友一郎、鈴木健裕、松原巧、北島(井原)智美、長尾遼、堂前直、野口巧
新学術領域研究「革新的光物質変換」第4回公開シンポジウム
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光合成水分解系における翻訳後アミノ酸変換のメカニズム
松原巧, 鈴木健裕, 嶋田友一郎, 北島(井原)智美, 長尾遼, 堂前直, 野口巧
日本生物物理学会年会
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光化学系Ⅱにおける第二キノン電子受容体QBへの2段階プロトン移動の時間分解赤外分光検出
伊藤帆奈美, 加藤佑樹, 野口巧
日本生物物理学会年会
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Infrared study on the mechanisms of water oxidation at the Mn cluster and its photoassembly in photosystem II 招待有り 国際会議
Takumi Noguchi
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翻訳後修飾によるMnクラスター配位子の修復機構
嶋田友一郎、鈴木健裕、北島(井原)智美、松原巧、長尾遼、堂前直、野口巧
第28回光合成セミナー
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光化学系II 微結晶における水分解反応の赤外分光解析
加藤祐樹、秋田総理、中島芳樹、埴生悟史、菅倫寛、梅名泰史、沈建仁、野口巧
第47回生体分子科学討論会
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光合成水分解系における新奇なアミノ酸変換機構
松原巧、鈴木健裕、嶋田友一郎、北島(井原)智美、長尾遼、堂前直、野口巧
第47回生体分子科学討論会
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光化学系IIのMnクラスター配位子に特異的なアミノ酸変換
嶋田友一郎、鈴木健裕、北島(井原)智美、松原巧、長尾遼、堂前直、野口巧
日本光合成学会年会
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光化学系IIにおける除草剤およびギ酸イオンが第一キノンQAの酸化還元電位に及ぼす影響
加藤祐樹, 野口 巧
日本光合成学会年会
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Effects of herbicide and formate on the redox potential of the primary quinone QA in photosystem II
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Effects of mutations in the Loop4 region of PsbP on the oxygen-evolving activity of photosystem II
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Formation of high spin S2 intermediate state related to g~5 EPR signal in the oxygen evolving complex
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Mechanism of novel amino acid conversion of a Mn-cluster ligand in photosystem II
嶋田友一郎、鈴木健裕、北島(井原)智美、長尾遼、堂前直、野口巧
日本植物生理学会年会
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光化学系Ⅱにおけるルーメン側タンパク質ドメインの動的構造変化の高速AFM観察 招待有り
戸叶貴也、加藤祐樹、杉山翔吾、内橋貴之、野口巧
「革新的光物質変換」第3回公開シンポジウム
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高速原子間力顕微鏡を用いた光化学系IIの動態観察
戸叶貴也、加藤祐樹、杉山翔吾、野口巧、内橋貴之
日本生体エネルギー研究会
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g = 5 をもつ酸素発生系マンガンクラスターの分子構造、電子スピンサイエンス学会年会
三野広幸、田口翔太、野口巧
電子スピンサイエンス学会年会
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Involvement of the chloride channel in proton transfer during water oxidation in photosystem II
杉山綾音、嶋田友一郎、長尾遼、野口巧
日本生物物理学会年会
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Molecular structure of the S2 state with a g = 5 signal in the oxygen evolving complex of photosystem II
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FTIR spectroelectrochemical study on the mechanism of the pH dependence of the redox potential of the non-heme iron in photosystem II
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Time-resolved infrared detection of electron transfer between quinone electron acceptors QA and QB in photosystem II
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Role of D1-His252 in the reaction of the secondary quinone electron accepter QB in photosystem II
小林智幸、嶋田友一郎、長尾遼、野口巧
日本生物物理学会年会
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Novel amino acid conversion of a His mutant of D1-Asp170 in photosystem II
嶋田友一郎、北島(井原)智美、長尾遼、野口巧
日本生物物理学会年会
科研費 11
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研究課題/研究課題番号：23H02446 2023年4月 - 2028年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
野口 巧
担当区分：研究代表者
配分額：18590000円 （ 直接経費：14300000円 、 間接経費：4290000円 ）
光合成水分解・酸素発生反応は、エネルギー源および酸素源として地球上の生命の生存を支える重要な生命反応である。本研究では、光化学系Ⅱにおける光合成水分解反応の分子機構、およびその触媒中心であるマンガンクラスターの構築機構を解明する。そのため、赤外分光測定を中心として、部位特異的変異や量子化学計算を併用して研究を行う。水分解反応における基質水分子の反応や、アミノ酸配位子の役割、水・プロトン移動経路を明らかにし、マンガンクラスター構築の際のMn2+イオンの光酸化と暗再配置過程、その結果生成する中間体の構造を解明する。
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研究課題/研究課題番号：22K19270 2022年6月 - 2025年3月
科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)
野口 巧
担当区分：研究代表者
配分額：6500000円 （ 直接経費：5000000円 、 間接経費：1500000円 ）
約24億年前のシアノバクテリアにおける酸素発生型光合成による酸素放出（大酸化イベント）は、地球大気を酸化型大気に変え、その後の酸素呼吸生命の進化を促した。一方、「大酸化イベント」の数億年前から酸素が存在していた痕跡が報告されており、光合成酸素発生の起源は謎として残されている。本研究では、シアノバクテリアへの変異導入によって、酸素発生の触媒部位であるMnクラスターの配位子系が未完成の祖先型光化学系Ⅱを再現し、光合成酸素発生の起源と進化過程を明らかにする。
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機能解析による光合成タンパク質における電子移動制御の分子機構解明
研究課題/研究課題番号：17H06435 2017年6月 - 2022年3月
科学研究費補助金 新学術領域研究(研究領域提案型)
野口 巧
担当区分：研究代表者
配分額：101530000円 （ 直接経費：78100000円 、 間接経費：23430000円 ）
１．光合成水分解機構の解明：光化学系Ⅱ(PSII)単一微結晶中の水分解反応を、顕微フーリエ変換赤外（FTIR）分光法を用いて調べた。その結果、PSIIの微結晶内部でも高い遷移効率が保たれていることが示された。また、Mnクラスターの配位子であるD1-D170のHis変異体、および近傍の水素結合ネットワーク上のD1-S169のAla変異体を作成し、その構造および反応を調べた。その結果、S169A変異はMnクラスターの近傍構造を変化させたが、D170H変異は特異的なアミノ酸変換を起こし、野生株のPSIIに戻ることが示された。
２．キノン電子受容体の酸化還元電位制御：PSIIにおける第一キノン電子受容体QAの酸化還元電位（Em）は、Mnクラスターによって制御されることが定説となっていたが、これらのコファクター間の相互作用の存在は確認されていない。そこで、FTIR分光電気化学法を用いて、QAのEmへのMn除去の効果を調べ、これまでの蛍光法による結果と比較した。その結果、Mnクラスターの有無によって、QAのEmは変化しないことが示され、これまでの説は蛍光法によるアーティファクトであることが示された。
３．反応中心クロロフィルの構造と反応：PSIIのChlD2の軸配位子を置換した好熱性シアノバクテリアの組換え体を作製し、ChlD1変異体と共に、4分子の反応中心クロロフィルの正電荷分布の移動、および光阻害への影響について調べた。その結果、ChlD1は光励起後3 psでChlD1+になり、正電荷は350 psで[PD1 PD2]+ に移動することが示された。ChlD2変異体では正電荷はChlD2まで広がったことから、ChlD2の配位子構造が正電荷分布を制御することが示唆された。そして、ChlD2変異体は強い光阻害を受けたことから、副次的電子移動における電子受容体であることが示唆された。
A01班が作成した光化学系Ⅱ微結晶のFTIR解析を、全反射FTIR法によって微結晶の集合体として行うだけでなく、顕微FTIR分光を用いて単一の微結晶についても行うことに成功し、単一結晶内部の水分解反応の詳細を調べることができたことは大きな成果である。水分解反応におけるプロトン共役電子移動機構やプロトン放出経路の研究も順調に進んでいる。また、電子受容体側については、QAがMnクラスターの有無によって制御されるというこれまでの定説を覆し、QBにおけるpHに依存する電子移動制御の機構を明らかにした。こうした光化学系Ⅱの電子伝達系に存在する電子移動制御機構を明らかにしたことは、非常に重要である。さらに初発電荷分離を起こす反応中心クロロフィルおよび副次的電子移動経路を形成するCytb559についても、これまでに多くの重要な結果が得られている。
１．光合成水分解機構の解明：Mn2+の光酸化過程を光誘起フーリエ変換赤外（FTIR）差分光法で調べ、さらにquantum mechanics/molecular mechanics (QM/MM)計算によってそのスペクトルをシュミレーションすることによって、最初のMn2+結合位置および光活性化の機構を調べる。また、Mn4CaO5クラスターのカルボキシル配位子の変異体を用いて、昨年度に見出したD1-D170Hのアミノ酸変換の分子機構を調べ、光活性化における、カルボキシル配位子の役割を明らかにする。
２．鉄－キノン電子受容体の反応機構：異なるpHにおいて非ヘム鉄およびキノン電子受容体QBの酸化還元反応を、FTIR法や遅延蛍光を用いて調べ、鉄－キノン電子受容体のpHに依存する反応制御機構を明らかにする。また、QB近傍に存在するヒスチジンD1-H252の変異体を用いて同様の実験を行い、QBの電子・プロトン移動反応およびそのpH依存性におけるこのヒスチジン残基の役割を調べる。
３．反応中心クロロフィルの電荷分離反応機構の解明：ChlD1とChlD2の両方を同時に変えた組換え体を完成させ、これまでに作製した変異体と共に反応中心クロロフィルの速度論およびエネルギー論的な反応機構を明らかにする。またChlzD1およびChlzD2変異体を作製し、P680変異体と合わせて吸収分光測定を行い、副次的電子移動経路に関わるクロロフィル分子を特定する。昨年度、組換え体作製を試みたが致死した変異体があったため、光従属栄養下で生育可能な組換え系を完成させ、これを宿主に用いて変異体を完成させる。 -
光合成分子機構の学理解明と時空間制御による革新的光ー物質変換系の創製（総括班）
研究課題/研究課題番号：17H06433 2017年6月 - 2022年3月
科学研究費補助金 新学術領域研究(研究領域提案型)
沈 建仁
担当区分：研究分担者
令和元年7月に大津市で領域会議を、11月20-24日に広島で第3回公開シンポジウムを兼ねた第3回太陽燃料国際会議・人工光合成に関する国際会議2019(ISF-3/ICARP2019)を開催し、領域内での研究成果の発表・交流や、領域外への研究内容の紹介・成果の発信を広く行った。特にISF-3/ICARP2019では、光合成や人工光合成分野で多数の国際的に著名な研究者を含む約400名の参加者があり、成功裏に終了した。上記2回の会議に合わせて総括班会議を開催し、領域全体の研究方針・計画を確認し、領域内での異分野融合研究を推進するための方策・体制を確立した。また、ISF-3/ICARP2019の開催に合わせて、地球温暖化解決のための国際イニシアチブ（24カ国が参加）であるMission Innovation(MI)における人工光合成分野の提言のロードマップを作製するため、ホスト国としてInnovation Challenge 5（IC5）/Japan Sunlight Conversion Road mapping workshopを開催し、10カ国から人工光合成研究のキーパーソンである30名程度の参加があり，活発な議論がなされた。
総括班の中で、国際相互派遣支援班、国際招聘支援班、領域内共同研究支援班を設置し、領域内から広くそれぞれの内容に合った提案を募集し、審査を経て、それぞれの提案を採択し、総括班経費から実施を支援した。それらの結果、英国グラスゴー大学のRichard J. Cogdell教授、オランダ・アムステルダム自由大学の Rienk van Grondelle 名誉教授等を班員の研究室に招聘し、共同研究についての打ち合わせや情報交換を行った。また、多数の国内共同研究を実施した。
月1回の領域ニュースレターを発行し、領域内外への情報発信・異分野交流を行った。
第3回太陽燃料国際会議・人工光合成に関する国際会議2019(ISF-3/ICARP2019, 3rd International Solar Fuel Conference/ International Conference on Artificial Photosynthesis-2019)では、22国から光合成・人工光合成分野の主要な研究者を含む約400名の参加者があり、極めて成功裏に終わった。特にISF-3はこのシリーズの国際会議の第3回目で、前2回はそれぞれスウェーデン、米国で開催され、今回はアジアでの初開催となったが、参加者数は今回が最も多かった。また、これに合わせて開催されたMission Innovation(MI)会議でも、人工光合成分野でInnovation Challenge 5（IC5）のための政策提言に関して活発な議論が行われ、ロードマップ作製に関するいくつかの重要な合意が得られた。
総括班内で設置した国際相互派遣支援班、国際招聘支援班、領域内共同研究支援班により、光合成や人工光合成分野で著名な研究者を招聘し、共同研究に関する打ち合わせを実施したほか、班員同士で活発な共同研究の支援が行われ、異分野共同研究を促進した。
引き続き国際共同研究や領域内での異分野融合研究を強力に推進するため、総括班内で設置した国際相互派遣支援班、国際招聘支援班、領域内共同研究支援班により、領域内でそれぞれの提案を公募し、その中から優れたプロジェクトに対して総括班予算から支援する。
年2回の総括班会議、1回の領域会議、1回の公開シンポジウム開催を継続して開催し、月1回のニュースレター発行を維持する。ホームページ上では研究成果、論文発表、プレスリリース、研究関連報道などの情報を随時更新し、領域内外への情報発信を積極的に行う。加えて、公募班メンバーを加えた各班(A班、B班、C班)のメンバー会議、及び領域メンバーの主催・共催による各種国内・国際学会・シンポジウムを積極的に支援する。 -
光合成による水分解：プロトン共役電子移動の分子機作
研究課題/研究課題番号：17H03662 2017年4月 - 2021年3月
科学研究費補助金 基盤研究(B)
野口 巧
担当区分：研究代表者
配分額：17290000円 （ 直接経費：13300000円 、 間接経費：3990000円 ）
光化学系ⅡのMn4CaO5クラスターにおいて行われる光合成水分解反応の分子機構について、近傍アミノ酸の変異体の赤外分光解析により、以下の成果を得た。
１． 好熱性シアノバクテリアT. elongatus のYD欠損変異体（D2-Y160F）から調製した光化学系Ⅱタンパク質について、S2-S3遷移の電子・プロトン移動速度のｐH依存性を時間分解赤外分光法を用いて調べた。その結果、より低いｐHにおいて、~350 μsの速度成分が著しく遅延することが示され、この成分がプロトン移動律速の電子移動反応によることを明らかにした。
２．架橋酸素O4に水素結合する水分子と相互作用するセリン残基（D1-Ser169）をアラニンに置換したD1-S169A変異体を作成し、その反応を光誘起フーリエ変換赤外(FTIR)差分光法、時間分解赤外分光法および熱発光を用いて調べた。その結果、この変異により、Mn4CaO5クラスターの酸化還元電位は低下するものの、各中間状態遷移の効率および速度には大きな変化は見られなかった。このことから、O4サイトは水分解の触媒反応に直接関与していないが、S0-S1遷移でのプロトン放出経路としての役割を果たしている可能性が示された。
３． Mn4CaO5クラスターにおいてMnとCaを架橋するD1-Asp170をヒスチジンに置換したD1-D170H変異体を作成し、その光化学系Ⅱタンパク質を光誘起FTIR差分光および質量分析によって解析した。その結果、変異導入されたHis側鎖が、主に元のAsp側鎖に変換され、野生株と同様のFTIRスペクトルが観測されることが示された。これは、これまでに知られていない、Mn結合サイトに特異的な光誘起アミノ酸変換である可能性がある。
水分解反応における水分子・プロトン移動経路については、D1-Asn298やD1-Ser169などのMnクラスター近傍の変異体の赤外分光解析が予定通りに進んでいる。時間分解赤外法を用いた、反応機構の研究も予定通りに進み、S2-S3遷移における、プロトン移動律速の電子移動機構、およびS0-S1遷移での電子移動律速のプロトン共役電子移動を初めて検出することができた。さらに、アミノ酸配位子についての研究において、その変異体の光変換の観測という予想外の成果も得られている。
引き続き、シアノバクテリアの変異体を用いて、水分解反応における、プロトン移動・水分子取り込み機構とその経路、およびアミノ酸配位子の構造についての研究を進める。
（１）S2-S3遷移におけるプロトン・水分子移動機構：YZチャネル上に位置するD1-N298をAlaに置換したD1-N298A変異体を用いてフーリエ変換赤外分光解析、時間分解赤外解析、熱発光測定を行い、S2-S3遷移におけるN298A変異の効果を調べる。さらに、野生株およびD1-N298A変異体の光化学系ⅡにおいてClチャンネルを形成するClイオンを硝酸イオンに置換した試料について同様の測定を行い、硝酸イオン置換の効果を調べる。これらの結果から、S2-S3遷移におけるプロトン放出および水分子取り込みがどの経路で行われるかを明らかにする。
（２）S0-S1遷移におけるプロトン・水分子移動機構：異なるプロトン化構造を持つS0状態のモデルについて、Mn4CaO5クラスターの近傍タンパク質を取り込んだ、quantum mechanics/molecular mechanics（QM/MM）計算を行う。その結果から、S0-S1遷移の赤外差スペクトルをシュミュレーションし、実測の光誘起FTIR差スペクトルと比較によって、S0状態におけるMn4CaO5クラスターのプロトン化構造を明らかにする。そのプロトン化構造に基づいて、S0-S1遷移におけるプロトン移動経路を予測し、それを検証するための変異導入を計画する。
（３）アミノ酸配位子の光変換：Mnイオンのカルボキシル配位子の変異体におけるアミノ酸変換の機構を、アミノ酸の同位体置換体を用いた解析や、他のアミノ酸への変異の効果などによってさらに追求する。 -
極低温顕微分光による光合成研究の新展開
研究課題/研究課題番号：15H04356 2015年4月 - 2018年3月
科学研究費補助金
柴田 穣
担当区分：研究分担者
極低温顕微鏡を利用して、光合成のモデル生物であるクラミドモナスの光合成タンパク質の細胞内偏在を初めて観測した。二つの光化学系の励起バランスを保つ機構であるステート遷移と呼ばれる現象で、光エネルギーを集めるアンテナタンパク質が移動していることを初めて画像計測から明らかにした。
また、励起波長を掃引叶となるシステムを構築し、単一光合成タンパク質の励起スペクトル測定を初めて行った。蛍光スペクトルが短波長にシフトしている分子では、励起スペクトルの長波長側の強度が高いことが明らかとなり、励起エネルギーの流れに関する情報が得られた。 -
光合成による光エネルギー変換：光駆動電子移動の分子制御機構の解明
研究課題/研究課題番号：25291033 2013年 - 2015年
科学研究費補助金 基盤研究(B)
担当区分：研究代表者
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光合成系Ⅱにおける水分解反応の学理解明
研究課題/研究課題番号：24000018 2012年 - 2016年
科学研究費補助金 特別推進研究
担当区分：研究分担者
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水の酸化光触媒機能を有する人工光合成システム
研究課題/研究課題番号：24107003 2012年 - 2016年
科学研究費補助金 新学術領域研究
担当区分：研究分担者
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赤外分光法による光合成水分解反応の分子メカニズムの解明
2009年 - 2012年
科学研究費補助金 基盤研究(B)
担当区分：研究代表者
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光合成蛋白質における高次π空間による光誘起電子移動反応の分子制御機構
2009年 - 2010年
科学研究費補助金 新学術領域研究
担当区分：研究代表者
担当経験のある科目 (本学) 1
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生物物理学
2020
メディア報道 1
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太古の地球における酸素発生の起源 新聞・雑誌
株式会社 科学新聞社 科学新聞 2022年8月
学術貢献活動 2
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日本生物物理学会分野別専門委員
2023年
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日本生物物理学会分野別専門委員
2021年