高度に集積したビオロゲンによる酸素反応のメディエーション

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06226204
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 下村 政嗣 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (10136525)
• Keywords: 二次元分子集合体 / LB膜 / ビオロゲン / メディエーション / 酵素反応 / ポリイオンコンプレックス法 / NADH

Research Abstract

ビオロゲン化合物は電子メディエーターとして良く知られており、すでに酵素反応のメディエーションが報告されている。メディエーターの電極上への固定化はメディエーション効率の飛躍的な向上をもたらすであろうし、またメディエーターを集合させることで電子プールとしての作用を期待することも出来、メディエーター反応の特質の解明と新しいメディエーター系の創成が可能となる。
1.ビオロゲンを親水基としビフェニル発色団を有する両親媒性化合物はポリイオンコンプレックス法によってLB膜としてITO電極上に固定され可逆的な酸化還元反応を示した。酸化還元電位は相手のアニオン性高分子の化学構造に依存することがわかった。
2.ビオロゲンLB膜は、フラビン系酸化還元酵素であるジアホラーゼによる補酵素NAD還元反応に対する電気化学的なメディエーターとして作用することをCV測定ならびにNADHの蛍光分析により明らかにした。
3.酵素濃度が増えるほどメディエーションに伴うビオロゲンの還元電流値は増えるもののメディエーション電流の増加は累積層数にはほとんど依存しないことから、LB膜の再外層のみが酵素と接触し電子移動に関与するものと考えられる。一方、酵素分子とのコンタクトは単分子膜のパッキング状態に大きく依存し、流動的な膨張膜のほうが膜分子が密にパッキングした凝縮膜よりもメディエーション効率は高いことが明らかになった。

Research Products

• [Publications] M.Shimomura: "Tailored charge transfer complex based on two-dimensional molecular assemblies" Supramolecular Science. 1. 33-38 (1994)
• [Publications] M.Shimomura: "Crystal Engineering based on two-dimensional molecular assemblies.Relation between chemical structure and molecular orientation in cast bilayer films" Langmuir. 11(in press). (1995)