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

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15655061
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: 南後 守 名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (90109893)
• 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(BChla)およびそのモデル化合物の合成ポルフィリン誘導体の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現有AFM観察による検討を行った。

Research Products

• [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)
• [Publications] K.Iida, M.Nango: "Self-assembly of Photosynthetic Antenna Protein Complex : Development to the Molecular Construction"Oreo Science. 3・9. 457-465 (2003)
• [Publications] M.Nango: "New Chlorophylls, Chapter 28 (Ed. Hugo Scheer)"Kluwer Academic Publishers Netherlands. 8 (2003)