九州大学-研究者情報 [尹基石 (准教授) カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所 ]

Takuo Minato, Takamasa Teramoto, Naruhiko Adachi, Nguyen Khac Hung, Kaho Yamada, Masato Kawasaki, Masato Akutsu, Toshio Moriya, Toshiya Senda, Seiji Ogo, Yoshimitsu Kakuta, Ki-Seok Yoon, Non-conventional Octameric Structure of C-phycocyanin, Communications Biology, 2021.11, C-phycocyanin (CPC), a blue pigment protein, is an indispensable component of giant phycobilisomes, which are light-harvesting antenna complexes in cyanobacteria that transfer energy efficiently to photosystems I and II. X-ray crystallographic and electron microscopy (EM) analyses have revealed the structure of CPC to be a closed toroidal hexamer by assembling two trimers. In this study, the structural characterization of non-conventional octameric CPC is reported for the first time. Analyses of the crystal and cryogenic EM structures of the native CPC from filamentous thermophilic cyanobacterium Thermoleptolyngbya sp. O-77 unexpectedly illustrated the coexistence of conventional hexamer and novel octamer. In addition, an unusual dimeric state, observed via analytical ultracentrifugation, was postulated to be a key intermediate structure in the assemble of the previously unobserved octamer. These observations provide new insights into the assembly processes of CPCs and the mechanism of energy transfer in the light-harvesting complexes..

Ogo, Seiji; Kishima, Takahiro; Yatabe, Takeshi; Miyazawa, Keishi; Yamasaki, Ryunosuke; Matsumoto, Takahiro; Ando, Tatsuya; Kikkawa, Mitsuhiro; Isegawa, Miho; Yoon, Ki-Seok; Hayami, Shinya, [NiFe], [FeFe], and [Fe] Hydrogenase Models from Isomers, Sci. Adv., 6, eaaz8181, 2020.06, The study of hydrogenase enzymes (H2ases) is necessary because of their importance to a future hydrogen energy
economy. These enzymes come in three distinct classes: [NiFe] H2ases, which have a propensity toward H2 oxidation;
[FeFe] H2ases, which have a propensity toward H2 evolution; and [Fe] H2ases, which catalyze H− transfer. Modeling
these enzymes has so far treated them as different species, which is understandable given the different cores and
ligand sets of the natural molecules. Here, we demonstrate, using x-ray analysis and nuclear magnetic resonance,
infrared, Mössbauer spectroscopies, and electrochemical measurement, that the catalytic properties of all three
enzymes can be mimicked with only three isomers of the same NiFe complex..

主要総説, 論評, 解説, 書評, 報告書等

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主要学会発表等

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1.	Ki-Seok Yoon*, Mohammad Moniruzzaman, Nguyen Khac Hung, Kiyasu Yu, Seiji Ogo , Biocatalytic CO2 hydrogenation into formic acid by the immobilized bacterial cells, Catalysis, 2023.02.
2.	Ki-Seok Yoon, Nguyen Khac hung, Takuo Minato, Seiji Ogo, Biocatalytic CO2 reduction into formate using membrane-bound [NiFe]-hydrogenase and [Mo]-formate dehydrogenase, The 9th Tokyo Conference on Advanced Catalytic Science and Technology (TOCAT9),, 2022.07.

特許出願・取得

特許出願件数 0件

特許登録件数 3件

学会活動

所属学会名

触媒学会

酵素工学研究会

日本農芸化学会

日本生物工学会

農芸化学会

極限環境生物学会

有機合成化学協会

日本生物工学会

受賞

米国オハイオ州立大学Postdoctoral fellowship award, Ohio State University, 1996.05.

東京大学大学院農学化学会創立百年記念会奨学賞, 東京大学, 1995.12.

研究資金

科学研究費補助金の採択状況(文部科学省、日本学術振興会)

2014年度～2014年度, 基盤研究(C), 代表, 酵素触媒による効率的な二酸化炭素変換反応.

2014年度～2014年度, 基盤研究(C), 代表, 新規[NiFe]ヒドロゲナーゼの水素活性化機構の解明.

2015年度～2017年度, 基盤研究(C), 代表, 白金性能を超える新規[NiFe]ヒドロゲナーゼの電子伝達機構の解明.

2018年度～2020年度, 基盤研究(C), 代表, 新規融合型酵素によるギ酸からの水素生成系の創生.

2021年度～2022年度, 基盤研究(C), 代表, 水素酵素による二酸化炭素の水素化反応系の開発.

2019年度～2020年度, 基盤研究(B), 代表, 新規融合型酵素によるギ酸からの水素生成系の創生.

2015年度～2017年度, 基盤研究(C), 代表, 白金性能を超える新規[NiFe]ヒドロゲナーゼの電子伝達機構の解明.

2018年度～2020年度, 基盤研究(B), 代表, 新規融合型酵素によるギ酸からの水素生成系の創生.

共同研究、受託研究(競争的資金を除く)の受入状況

2021.11～2025.03, 代表, 水素酵素による二酸化炭素の水素化反応系の開発.

学内資金・基金等への採択状況

2014年度～2014年度, I2CNER Competitive Start-up research funding, 代表, Efficient biological CO2-conversion into formate.

2014年度～2014年度, 九州大学教育プログラム・研究拠点形成プロジェクト（P&P）, 代表, 新規[NiFe]ヒドロゲナーゼの水素活性化機構の解明.

九大関連コンテンツ

pure2017年10月2日から、「九州大学研究者情報」を補完するデータベースとして、Elsevier社の「Pure」による研究業績の公開を開始しました。

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