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光合成での光エネルギー変換機能をもつタンパク質/色素複合体の組織化とAFM観察

Research Project

Project/Area Number 15655061
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Chemistry related to living body
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

南後 守  名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (90109893)

Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords光合成 / アンテナ色素複合体 / 自己組織化 / 脂質二分子膜 / 電極基板上 / 光電変換 / AFM
Research Abstract

紅色光合成細菌、Rb.sphaeroidesのLH-βタンパク質はそれ自身でクロロフィルおよび合成ポルフィリン色素誘導体と安定なサブユニット色素複合体を形成できることが知られている。そこで、光合成細菌から単離精製した光捕集タンパク質(LH-αおよびLH-β)ならびに合成したそのモデルタンパク質を用いてクロロフィル色素(BChlα)およびそのモデル化合物の合成ポルフィリン誘導体をミセル中および脂質二分子膜中での組織化を行った。また、LH-タンパク質と類似した諸種の疎水性ポリペプチドを合成し、LHタンパク質によるクロロフィルならびに合成ポルフィリン誘導体色素の組織化におよぼすアミノ酸残基の影響についてUV-Vis、CD、蛍光のエネルギー移動およびFT-IR、Ramanなどで検討を行った。これらことから、LH-タンパク質ならびにそれと類似した疎水性合成ポリペプチドを用いて色素複合体のサブユニットと類似したそれを組織化できるかについて知見を得た。そして、その色素複合体を透明電極基板上で組織化を行い、これらの色素複合体の基板上での光エネルギー移動ならびに電極上での電流応答の評価を行った。また、この結果をもとに膜タンパク質/色素複合体の組織化と機能との相関について検討を行った。特に、その組織化におよぼすアミノ酸残基の影響ならびに構造の機能評価についてAFM観察による検討を行った。その結果、R.rubrumのLH1複合体をMica基板上にスピンコートしてAFM観察をしたところ、LH1複合体が直径30nm(内径8nm)の円形をしていることがわかった。

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (5 results) Publications (3 results)

  • [Journal Article] Molecular assembly of manganese mesoporphyrin derivatives on a gold electrode and their electron transfer activity2005

    • Author(s)
      T.Yamada, S.Kikushima, T.Hikita, S.Yabuki, M.Nagata, R.Umemura, M.Kondo, T.Ohtsukab, M.Nango
    • Journal Title

      Thin Solid Film 474

      Pages: 310-321

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Self-assembled monolayer of light-harvesting 1 and reaction center (LH1-RC) complexes isolated from Rhodospirillum rubrum on an amino terminated ITO electrode2004

    • Author(s)
      M.Ogawa, K.Shinohara, Y.Nakamura, Y.Suemori, M.Nagata, K.Iida, A.T.Gardiner, R.J.Cogdell, M.Nango
    • Journal Title

      Chem.Lett. 33

      Pages: 772-773

    • NAID

      10013106295

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Novel Polyamine-Dialkyl Phosphate Conjugates for Gene Carrier. Facile Synthetic Route via Unprecedented Dialkyl Phosphate2004

    • Author(s)
      T.Dewa, Y.Ieda, K.Morita, L.Wang, K.Iida, K.Yamashita, N.Oku, R.MacDonald, M.Nango
    • Journal Title

      Bioconjugate Chem 15

      Pages: 824-830

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Design and Expression of Cysteine-Bearing Hydrophobic Polypeptides and Their Self-Assembling Properties with Bacteriochlorophyll α Derivatives as a Mimic of Bacterial Photosynthetic Antenna Complexes. Effect of Steric Confinement and Orientation of the Polypeptides on the Pigment/Polypeptide Assembly Process

    • Author(s)
      T.Dewa, T.Yamada, M.Ogawa, M.Sugimoto, T.Mizuno, K.Yoshida, Y.Nakao, M.Kondo, K.Iida, K.Yamashita, T.Tanaka, M.Nango
    • Journal Title

      Biochemistry (In press)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Near-IR Absorption and Fluorescence Spectra and AFM Observation of the Light-Harvesting 1 Complex on a Mica Substrate Refolded from the Subunit Light-Harvesting 1 Complexes of Photosynthetic Bacteria Rhodospirillum rubrum

    • Author(s)
      K.Iida, J.Inagaki, K.Shinohara, Y.Suemori, M.Ogawa, T.Dewa, M.Nango
    • Journal Title

      Langmuir (In press)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] M.Nagata, Y.Yoshimura, J.Inagaki, Y.Suemori, K.Iida, T.Ohtsuka, M.Nango: "Construction and Photocurrent of Light-harvesting Polypeptides/Zinc Bacteriochlorophyll a Complex in Lipid Bilayers"Chem.Lett.. 852-853 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] K.Iida, M.Nango: "Self-assembly of Photosynthetic Antenna Protein Complex : Development to the Molecular Construction"Oreo Science. 3・9. 457-465 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] M.Nango: "New Chlorophylls, Chapter 28 (Ed. Hugo Scheer)"Kluwer Academic Publishers Netherlands. 8 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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