中心として、この反応を司る蛋白質複合体の種々の標品が次々に調製され、その生化学的性質が次第に解明されてきた。性質を明らかにすることである。種々の標品を調整し、国外研究者は主に物理学的測定装置および分子生物的技術を提供する。2.調査研究の成果(1)光化学系II複合体の解析:(a)光化学反応中心II標品の光誘起で分離した正負の対電荷を安定化し、その寿命を1ミリ秒まで長くする方法を発見した。(b)好熱性藍色細菌より調製した光化学系II複合体のプラストキノン電子受容体を種々のキノン誘導体で置換し、それらの電子受容能を比較した。その結果、テトラハロ化ベンゼンは親和性と電子伝達能において特に優れた性質を有することがわかった。(c)光化学系II複合体の酸素発生能の失活に対して、グリシンベタインが強い保護効果を示すことを見つけた。(d)ホウレンソウより調製した光化学系II粒子を用いて、光化学系II複合体の水分解機構において中心的役割を果たすマンガン錯体中心をENDORと時間分解EPR法により研究した。阻害剤myxothiazolとstigmatellinが光化学系II複合体とチトクロムb/f複合体の2ヶ所を阻害することがわかった。(2)光化学系I複合体の解析:(a)光化学系I複合体の電子受容側成分である鉄一硫黄センタ-のOAセンタ-とBセンタ-はともに主要電子伝達成分であることを証明した。(b)リポゾ-ムを用いた再構成実験によって、モノガラクト脂質が光補集性クロロフィル蛋白質Iから反応中心I複合体へのエネルギ-伝達を促進する性質を持っていることが示唆された。塩条件、pH条件、界面活性剤の種類によってその吸収スペクトルを著しく変化させることがわかった。(b)緑色光合成細菌からバクテリオクロロフィルc(BChlc)を単離し、水飽和のCCl_4中で会合させて、その吸収スペクトルとCDスペクトルを解析した。(c)新しいタイプの光合成細菌ヘリオバクテリアの光化学反応中心に存在する微量色素成分を分析し、反応中心当り2分子のバクテリオクロロフィルg'と2分子のクロロフィルa類似色素が存在することを明らかにした。(4)光合成関連遺伝子の研究:(a)プラスチドDNAのメチル化はプラスチド遺伝子の発現を制御していると推測されているが、このDNAをメチル化する酸素を発芽コムギより精製した。(b)葉緑体ゲノムにコ-ドされた光化学系II複合体の小型サブユニットの遺伝子を、Chlamydomonas葉緑体DNAからクロ-ニングした。expressionをおこさせる実験系を確立した。PEPcaseの2種のアイソザイムの発現に対する窒素源供給の影響を調べたところ、C_4型アイソザイムの転写がアンモニアの供給によって促進されるのに対して、C_3型アイソザイムの転写はアンモニアによって促進されないことがわかった。(d)プラストシアニン遺伝子を大腸菌で発現させることに成功し、プラストシアニン前駆体を大量に精製できるようになった。(e)光合成関連遺伝子のChlamydomonasへの導入には、Tiープラスミド法よりも物理的方法が有効であることがわかった。