科研費　学術変革領域（A）「光化学系II酸素発生中心を創る」

課題番号　25H02239
研究代表者　庄司光男　筑波大学計算科学研究センター教授
研究期間　2025-04-01－2027-03-31

キーワード　金属活性中心 / 構造一致 / タンパク質デザイン / 理論予測 / CaMn4O5クラ スター / 光合成水分解反応 / 光化学系II(PSII) / 構造基盤 / 人工光合成

概要
　本研究計画は、光化学系II(PSII)の活性中心、CaMn4O5構造、を保持できる蛋白質を理論設計することである。これににより、光合成の水分解反応のより精密な反応機構が解明できる。より具体的には、以下の3課題を実施する。
1. 候補蛋白質探索:CaMn4O5構造を保持可能な主鎖骨格を持つ蛋白質を蛋白質構造データバンクから探し出す。
2. アミノ酸置換:候補蛋白質に対し、アミノ酸残基を置換することで、より最適な蛋白質を設計する。
3. 実現可能性評価:CaMn4O5構造を保持した蛋白質(ホロ体)に対し、分子動力学シミュレーション及び量子化学計算を実施し、変異体の構造安定性および反応性を評価する。