2005 Fiscal Year Annual Research Report
光電変換機能をもつタンパク質/色素複合体の組織化と電極上での機能解析
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17029032
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
南後 守 名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (90109893)
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| 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 |
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| Research Abstract |
植物、光合成細菌などの光合成膜ではアンテナ(LH)系、光化学反応中心(RC)およびそれに続く電子伝達系が、光エネルギーから化学エネルギーへの効率の良い変換を行っている。この変換は、主として光合成膜中での諸種のタンパク質/色素複合体からなる超分子複合体で行われている。しかしながら、その複合体の構造と動的機能の関係は、分子レベルでまだ明らかではない。先に我々は、紅色光合成細菌R.rubrumおよびR.sphaeroidesから単離精製したLH1アンテナ系タンパク質(α-およびβ-体)あるいはそのモデルタンパク質を用いてバクテリオクロロフィル色素(BChlα)複合体の再構成を行い、その構造と機能の関係について検討を行った。そこで、本研究は、光合成膜での効率の良い光エネルギー変換機能をもつタンパク質/バクテリオクロロフィル色素複合体を人工的に組織化し、その複合体の動的な構造変化と対応した高効率な光電変換能について評価することを目的とした。ここでは、光合成細菌膜で発現させたHis-tagをもつLH1-RCおよび合成した疎水性タンパク質と諸種のクロロフィル誘導体との複合体形成を金電極上で行った。そして、この複合体の形成と機能におよぼすタンパク質の配向の影響について検討した。また、R.rubrumおよびR.palustrisのアンテナ(LH1)ならびにそのコア複合体(LH1-RC)を3-アミノプロピルトリエトキシシラン(APS)で化学修飾したITO電極(APS-ITO)上で組織化した。その結果、天然と類似したアンテナ色素複合体の自己組織化単分子膜を金およびAPS-ITO電極上で安定に作成できることがわかった。つぎに、LH1-RC複合体の光電変換能について分光学的手法および電極応答から検討を行った。その結果、光電変換能は光波長に依存し、アンテナ色素複合体の配向と構造に大きく依存することが認められた。
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[Journal Article] Efficient Peroxide Decoloration of C.I. Acid Orange 7 Catalyzed by Manganese Mesoporphyrin Dimer Derivatives in Micellar Solutions2005
Author(s)
M.Kondo, N.Kawashima, T.Mitsui, S.Ito, S.Ishigure, T.Hashimoto, R.Umemura, T.Dewa, K.Yamashita, H.Mino, S.Ito, M.Nango
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Journal Title
Chem.Lett. 34
Pages: 1592-1593
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