2011 Fiscal Year Annual Research Report
ヘムタンパク質階層プログラミングによる機能性デバイスの創製
Publicly Offered Research
| Project Area | Coordination Programming - Science of Molecular Superstructures for Chemical Devices |
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| Project/Area Number |
22108518
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
小野田 晃 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60366424)
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| Keywords | タンパク質集合体 / ヘムタンパク質 / タンパク質階層プログラミング / バイオデバイス / バイオデバイス / バイオデバイス |
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| Research Abstract |
本研究では、電子移動・触媒・センサー機能を有するヘムタンパク質をターゲットとして、プログラム化されたヘムタンパク質階層構造を電極基板上へ構築し生体分子デバイスの創製をめざした。ヘムタンパク質超分子からなる集合体を活用して、ヘムタンパク質が基板表面に階層化したメゾスコピック界面の機能を明らかにした。ヘムタンパク質のヘム－タンパク質マトリクス相互作用により、自律凝集的に階層化したタンパク質集合構造を組み上げることが可能である。昨年度に引き続き、本年度は、この系に対して、光電変換の特性を組み込むために、亜鉛プロトポルフィリン (ZnPP) を含むタンパク質階層構造の構築を行った。電子伝達タンパク質シトクロムb562 の表面に ZnPPを結合したタンパク質をユニットとして亜鉛置換型のタンパク質集合体を調製した。一方で、ZnPP を金電極の表面の単分子膜状にアミド結合を介して修飾後に、タンパク質集合体を電極上にタンパク質とZnPP の相互作用を利用して固定化した。また、固定化するリンカーの長さを変えて、種々の電極修飾を行った。このタンパク質メゾスコピック界面の構造を詳細に調べると同時に、光電変換特性の検討を行った。まず、QCM、交流インピーダンス測定により、ZnPP修飾基板上にタンパク質オリゴマーを積層できていることを確認した。このタンパク質階層化電極の光照射時のカソード及びアノード電流を調べたところ、積層化によって光電流量が増大しており、タンパク質階層プログラミングにより電極界面特性の機能向上可能であることを見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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