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2013 Fiscal Year Annual Research Report

感応性金属錯体を用いる人工光合成膜の創製

Planned Research

Project AreaStimuli-responsive Chemical Species for the Creation of Functional Molecules
Project/Area Number 24109016
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

小江 誠司  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60290904)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中井 英隆  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70377399)
Project Period (FY) 2012-06-28 – 2017-03-31
Keywords人工光合成 / 外部刺激応答金属錯体 / 細胞膜
Research Abstract

本研究の目的は、「pH・光・水素・酸素等の外部刺激に応答する高エネルギー金属錯体」と「自然から採取・精製した細胞膜」の融合によって得られる外部刺激応答型の人工光合成膜の構築である。具体的には、独自に開発する感応性「高エネルギー金属錯体(ヒドリド種,低原子価種,酸素活性種等)」と、独自に培養に成功した微生物由来の「単離細胞膜」を用いて、外部刺激を利用した水からの電子抽出システムの構築を目指している。即ち、本研究を通して、新学術領域「感応性化学種」のA04班が目的として掲げる人工酵素の構築に挑戦している。さらに領域内共同研究を通した、「感応性化学種-生体反応系」における複合機能の発現・解明にも挑戦している。
平成25年度は、当初の計画通り、新たな材料の開発・探索に重点を置いて研究を進めた。その結果、新規な感応性金属錯体として、(1) 水素応答性のイリジウム錯体、(2) 酸素応答性のマンガン錯体、(3) 光応答性のガドリニウム錯体、(4) 水の酸化を行うマンガン錯体の合成およびその性質を明らかにすることに成功した。さらに、新規な単離細胞膜となるバイオ材料を探索する中で、(1) 新規な水素酸化酵素([NiFeSe]ヒドロゲナーゼ)の精製、(2) 阿蘇くじゅう国立公園より採取したサンプルからは新規な微生物(Exiguobacterium sp. OS-77)の単離に成功した。上記成果および本研究遂行に伴い派生した成果は、1件の国際特許出願(PCT)および7報の学術論文としてまとめた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

実施計画に沿って、新たな材料の開発・探索に重点を置いて研究を進めた。その結果、新規な感応性金属錯体として、4つの新規錯体の開発に成功した。さらに、新規な単離細胞膜となるバイオ材料を探索する中で、1つの新規酵素の精製と1つの新規な微生物の単離に成功した。上記成果および本研究遂行に伴い派生した成果は、1件の国際特許出願(PCT)、10件の学会発表および7報の学術論文としてまとめた。

Strategy for Future Research Activity

平成26年度は、平成25年度に引き続き、新たな材料の開発・探索に重点を置いて研究を進める。また、平成25年度に新しく得ることができた材料(金属錯体、単離細胞膜)を用いて、金属錯体と単離細胞膜の融合に関する研究を進める。

  • Research Products

    (18 results)

All 2014 2013

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 4 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] A Model for the Water-Oxidation and Recovery Systems of the Oxygen-Evolving Complex2014

    • Author(s)
      Yatabe, Takeshi; Kikkawa, Mitsuhiro; Matsumoto, Takahiro; Nakai, Hidetaka; Kaneko, Kenji; Ogo, Seiji
    • Journal Title

      Dalton Trans.

      Volume: 43(8) Pages: 3063-3071

    • DOI

      10.1039/c3dt52846d

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Biochemical Characterization of Psychrophilic Mn-Superoxide Dismutase from Newly Isolated Exiguobacterium sp. OS-772014

    • Author(s)
      Nonaka, Kyoshiro; Yoon, Ki-Seok; Ogo, Seiji
    • Journal Title

      Extremophiles

      Volume: 18(2) Pages: 363-373

    • DOI

      10.1007/s00792-013-0621-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Catalytic Cycle of Ctochrome-c3 Hydrogenase, a [NiFe]-Enzyme, Deduced from the Structures of the Enzyme and the Enzyme Mimic2014

    • Author(s)
      Yagi, Tatsuhiko; Ogo, Seiji; Higuchi, Yoshiki
    • Journal Title

      Int. J. Hydrogen Energy

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.ijhydene.2013.12.174

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel H2-oxidizing [NiFeSe]hydrogenase from Desulfovibrio vulgaris Miyazaki F2013

    • Author(s)
      Nonaka, Kyoshiro; Nguyen, Nga T.; Yoon, Ki-Seok; Ogo, Seiji
    • Journal Title

      J. Biosci. Bioeng.

      Volume: 115(4) Pages: 366-371

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2012.10.011

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Isolation and Crystal Structure of the Proposed Low-Valent Active Species in the H2 Activation Catalytic Cycle2013

    • Author(s)
      Inoki, Daisuke; Matsumoto, Takahiro; Nakai, Hidetaka; Ogo, Seiji
    • Journal Title

      Eur. J. Inorg. Chem.

      Volume: 2013(22-23) Pages: 3978-3986

    • DOI

      10.1002/ejic.201300049

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reversible Switching of the Luminescence of a Photoresponsive Gadolinium(III) Complex2013

    • Author(s)
      Nakai, Hidetaka; Kitagawa, Kazuhiro; Nakamori, Harutaka; Tokunaga, Taisuke; Matsumoto, Takahiro; Nozaki, Koichi; Ogo, Seiji
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 52(33) Pages: 8722-8725

    • DOI

      10.1002/anie.201303137

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Isolation of a MnIV Acylperoxo Complex and Its Monooxidation Ability2013

    • Author(s)
      Kikunaga, Takahiro; Matsumoto, Takahiro; Ohta, Takehiro; Nakai, Hidetaka; Naruta, Yoshinori; Ahn, Kwang-Hyun; Watanabe, Yoshihito; Ogo, Seiji
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 49(75) Pages: 8356-8358

    • DOI

      10.1039/c3cc43447h

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 水素および水からの電子抽出2014

    • Author(s)
      小江 誠司
    • Organizer
      第1回東北大学リーディング大学院研究会
    • Place of Presentation
      宮城、仙台、東北大学
    • Year and Date
      20140221-20140221
    • Invited
  • [Presentation] Inspired by Nature ― New Energy Sources from Photosystem II and Hydrogenase Model Complexes2014

    • Author(s)
      Ogo, Seiji
    • Organizer
      I2CNER & ACT-C Joint Symposium ― Advanced Molecular Transformations for Sustainable Energy Future ―
    • Place of Presentation
      日本、福岡、I2CNER Hall
    • Year and Date
      20140130-20140130
    • Invited
  • [Presentation] 5配位ロジウム(1価)錯体による炭素-フッ素結合の触媒的活性化2013

    • Author(s)
      中井 英隆、ジョン キフン、松本 崇弘、小江 誠司
    • Organizer
      第40回有機典型元素化学討論会
    • Place of Presentation
      大阪、近畿大学、11月ホール
    • Year and Date
      20131205-20131207
  • [Presentation] Characterization of a New O2-tolerant [NiFe]hydrogenase from Citrobacter sp. strain S-772013

    • Author(s)
      Eguchi, Shigenobu; Yoon, Ki-Seok; Ogo, Seiji
    • Organizer
      4th Asian Conference on Coordination Chemistry (4th ACCC)
    • Place of Presentation
      韓国、済州島、国際コンベンションセンター
    • Year and Date
      20131104-20131107
  • [Presentation] 新規Mn錯体による水からの電子抽出2013

    • Author(s)
      谷田部 剛、吉川 光寛、松本 崇弘、中井 英隆、小江 誠司
    • Organizer
      第63回錯体化学会討論会
    • Place of Presentation
      沖縄、琉球大学
    • Year and Date
      20131102-20131104
  • [Presentation] 新規触媒による過酸化水素の直接合成2013

    • Author(s)
      菊永 孝裕、松本 崇弘、中井 英隆、小江 誠司
    • Organizer
      第63回錯体化学会討論会
    • Place of Presentation
      沖縄、琉球大学
    • Year and Date
      20131102-20131104
  • [Presentation] 5配位Rh(I)錯体による触媒的C-F活性化2013

    • Author(s)
      ジョン キフン、松本 崇弘、小江 誠司、中井 英隆
    • Organizer
      第63回錯体化学会討論会
    • Place of Presentation
      沖縄、琉球大学
    • Year and Date
      20131102-20131104
  • [Presentation] 光応答性Gd錯体が示す新奇フォトクロミック現象2013

    • Author(s)
      北川 和宏、中井 英隆、松本 崇弘、野崎 浩一、小江 誠司
    • Organizer
      第63回錯体化学会討論会
    • Place of Presentation
      沖縄、琉球大学
    • Year and Date
      20131102-20131104
  • [Presentation] Activating H2 by Hydrogenase Model Complexes2013

    • Author(s)
      Ogo, Seiji
    • Organizer
      1st International Symposium on Chemical Energy Conversion Processes (ISCECP-1)
    • Place of Presentation
      日本、福岡、I2CNER Hall
    • Year and Date
      20130612-20130613
    • Invited
  • [Presentation] 水素からの電子抽出2013

    • Author(s)
      小江 誠司
    • Organizer
      分子研シンポジウム2013
    • Place of Presentation
      岡崎、自然科学研究機構岡崎コンファレンスセンター
    • Year and Date
      20130531-20130601
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 外部刺激に応答する発光性金属錯体2014

    • Inventor(s)
      中井 英隆
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人九州大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2014/058295
    • Filing Date
      2014-03-25
    • Overseas

URL: 

Published: 2015-05-28  

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