光化学系II水分解系マンガンの位置と電荷

抄録

カルシウムを除去したほうれんそうの光化学系II粒子をS2状態で－20 Cで光照射後凍結してチロシンZ(Y_Z)をトラップした。この試料について4.2KでELDOR（電子電子2重共鳴）を観測した。その時間変動の周波数は約20 MHzでMn₄個を点双極子と、みなすとY_Zからの距離は凡そ14 Aになる。シアノバクテリアのX-線解析では、Mn間の距離は3 A 位あり、クラスターの大きさは5³ A³以上である。
点双極子での近似はよくないので、4個のMnのスピン射影を考慮し、またX-線解析の座標を入れて4個のそれぞれのMnとチロシンの双極子相互作用を集めた計算でフィットした。スピン射影はPeloquinの値を使用、X-線はLollの報告による最新の3 Åの分解能の座標を用いた。また電荷についてはEXAFS研究の提案しているS2ではMn（III）Mn(IV)₃をとると仮定し4個の位置のMnがどの射影をとるか24通りの計算を行って最も実験と合うものを選んだ。その結果X-線による番号1のMnがY_Zに最近接にあり、3価をとることがわかった。この値を使用したYD-Mn4のELDORのS2とS0状態のフィットを以前観測したELDORについて行った。